專利名稱：作用于膽堿能系統(tǒng)的具有毒蕈堿拮抗性的氮雜螺環(huán)化合物的制作方法
本申請(qǐng)是1993年7月20日提交申請(qǐng)?zhí)枮镹o.08/094,855的并要求優(yōu)先權(quán)的部分繼續(xù)申請(qǐng)。
本發(fā)明涉及五元螺環(huán)化合物，其中螺連到上述五元環(huán)上的環(huán)是含一個(gè)或兩個(gè)氮原子的飽和橋環(huán)或非橋環(huán)，本發(fā)明還涉及含上述螺環(huán)化合物的藥物組合物以及使用上述螺環(huán)化合物和組合物治療中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)疾病的方法。
其中，氧硫雜環(huán)戊烷環(huán)螺連到奎寧環(huán)上的新的螺-奎寧環(huán)化合物公開于例如1986年12月17日公開的歐洲專利申請(qǐng)No.0205247 A2,USP No.4,855,290(1989.08.08),4,981,858(1991.01.01),4,900,830(1990.02.13)及4,876,260(1989.10.24)。同樣，某些螺—噁唑啉公開于USP No.5,053,412，某些螺—噻唑啉和某些螺—噁唑啉公開于美國(guó)專利申請(qǐng)No.07/685,397。應(yīng)該認(rèn)為上述專利和U.S.S.N.07/685397以及本專利申請(qǐng)中提到的其它專利和文獻(xiàn)中的所用內(nèi)容均可作為本文的參考。上述專利中的新化合物具有中樞神經(jīng)系統(tǒng)活性。特別廣泛研究了2-甲基螺(1，3-氧硫雜環(huán)戊烷-5，3′)奎寧的生物活性，依賴于2-甲基和奎寧環(huán)氮原子位于氧硫雜環(huán)戊烷的同側(cè)(順式)或異側(cè)(反式)，該化合物有順式及反式幾何異構(gòu)體，并且根據(jù)臨床前的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，反式化合物(編碼No.AF102B)對(duì)于控制阿爾茨海默類型(Alzheimer′s)的老年性癡呆(SDAT)特別有效。有趣的是每種)順式和反式異構(gòu)體都可進(jìn)行光學(xué)拆分，在許多情況下也研究了光學(xué)異構(gòu)體的生物活性。
本發(fā)明的主要目的是提供新的螺環(huán)化合物，本發(fā)明的另一目的以及特別是涉及提供有用的藥物組合物和治療疾病的方法可從以下說(shuō)明中看出。
一方面，本發(fā)明提供新的式I，II，III，IV，V，VI，VII，VIII和IX化合物及其藥學(xué)上可接受的鹽，對(duì)映體及外消旋體
其中，環(huán)A和螺—碳原子一起構(gòu)成含一個(gè)或兩個(gè)氮原子的橋環(huán)或非橋環(huán)；X是＞O，＞S，＞NR0；T是-C(Q)＝或-N＝；Y是＞C＝O，＞C＝S，＞C＝NR0，＞C＝CRR′，＞CRR′，＞CHOR″，＞O，＞S或＞NR0；Z是＞O，＞S，＞C＝O，＞C＝S，＞C＝NR0，＞C＝CRR′，＞CRR′，＞CHOR″，或＞NR0；W是＞O，＞S，＞C＝O，＞C＝S，＞C＝NR0，＞C＝CRR′，＞CHOR″或＞NR0；Q是Q′分別獨(dú)立地選自O(shè)R，SR，NRR′和R；X′和Z′分別獨(dú)立地選自＞C＝O，＞C＝S，和＞C＝CRR′；R，R′，R″，R0，R*和R各自獨(dú)立選自H，C1-6烷基，C1-6烷氧基，C2-6羥烷基C2-6鏈烯基，C2-6炔基，苯基和被一，二，三個(gè)苯基取代的C1-6烷基，同時(shí)R″和R0也可獨(dú)立地選自C1-6烷?；?；其假設(shè)是所述五元環(huán)除螺-碳原子外至少含一個(gè)環(huán)碳原子，兩個(gè)鄰近的環(huán)原子不能同時(shí)是氧原子以及(ia)在式I中，-W-Z-Y-X-不是-C(＝O)-NH-C(＝O)-N(烷基)-，-C(＝O)-NH-C(＝O)-NH-，-O-C(＝O)-CRR′-O-，-O-C(＝O)-CRR′-S-；(ib)在式I中，當(dāng)A環(huán)是N-取代的哌啶環(huán)時(shí)，-W-Z-Y-X-不是-NR0-CRR′-CRR′-O-，-NR0-C(C＝O)-CRR′-O-，-NR0-CRR′-CRR′-S-或-NR0-C(C＝O)-CRR′-S-，(ic)在式I中當(dāng)-W-Z-Y-X-為-C(＝O)-NH-C(＝O)-O時(shí)，環(huán)A不是奎寧環(huán)，(ii)在式I中，，當(dāng)-W-Z-Y-X-是-NH-C(＝O)-N(Ph)-NH-，-NH-N(Ph)-C(＝O)-NH-，-NR0-NR0-C(＝O)-NR0-或-NR0-NR0-C(＝S)-NR0-時(shí)，A環(huán)不是N-甲基哌啶環(huán)，以及當(dāng)-W-Z-Y-X-是-NR0-NR0-C(＝S)-NR0-時(shí)，A環(huán)也不是未取代的哌啶環(huán)，(iiia)在式III中，A環(huán)不能被兩個(gè)苯基取代，(iiib)在式III中，當(dāng)Q是NRR′及W是C＝O時(shí)，X不是O，(iv)在式VI中，當(dāng)Y是CRR′以及X＝Z＝O或S，或X和Z中的一個(gè)是O，另一個(gè)是S時(shí)，R*和R中至少一個(gè)是H；(v)在式VI中，當(dāng)Y是CRR′，X是O或S以及A環(huán)是N-取代的哌啶環(huán)時(shí)，Z是除N-CHO以外的NR0；(vi)在式VI中，當(dāng)X是O，Y是NR0及Z是C＝O或C＝S時(shí)，或者A環(huán)是橋環(huán)，或者R*和R中至少一個(gè)不是H；(vii)在式VI中，當(dāng)-X-Y-Z-是-O-(＝O)-NH-，-O-C(＝S)-NH-，-O-NR0-C(＝O)-或-O-NR0-C(＝S)-以及R0是H或烷基時(shí)，A環(huán)不是哌啶環(huán)；(viii)在式VII中，當(dāng)Z是O時(shí)，Q是SR或NRR′，或者R*和R中至少一個(gè)不是H；(ix)在式VIII中，當(dāng)X是O或S時(shí)，Q是SR或R*和R中至少一個(gè)不是H；(x)在式IX中，當(dāng)-X′-Y-Z′-是-C(＝O)-NR0-C(＝O)-以及R0是H或烷基時(shí)，A環(huán)不是哌啶環(huán)。
在特定的實(shí)施方案中，A環(huán)可以選自結(jié)構(gòu)式K，L，M，N，P和S，即 其中每個(gè)結(jié)構(gòu)是未取代的或是被1-3個(gè)選自C1-6烷基和羥基的取代基取代，在結(jié)構(gòu)式K和L中，橋的一端連在1位，另一端連在4或5位(即CH2-CH為CH2-CH或CH-CH2)，m是1，2或3；n和p各為0，1，2或3，條件是n＋p＝1-3；R1選自氫，C1-6-烷基，C2-6-鏈烯基，C2-6-炔基，C3- 7環(huán)烷基，被1-6個(gè)鹵原子取代的C1-6-烷基，羥基-C1-6-烷基，C1-6烷氧基，C1-6-烷硫基，C1-6-烷氧基-C1-6烷基，羧基-C1-6-烷基，(C1-6烷氧基)羰基-C1-6-烷基，氨基-C1-6-烷基，單-(C1-6-烷基)氨基-C1-6-烷基，二-(C1-6-烷基)氨基-C1-6-烷基，2-氧代-吡咯烷-1-基-甲基，芳基，二芳基羥甲基，被一個(gè)或兩個(gè)芳基取代的C1-6-烷基，C1-6-烷?；头蓟驶?；芳基是指未取代的苯基或被1-3個(gè)選自鹵素，C1-6-烷基，C1-6-烷氧基和CF3的取代基取代的苯基；R2和R3獨(dú)立地選自C1-4烷基。
本發(fā)明還提供上述定義的式I-IX化合物及其鹽，季銨化合物，對(duì)映體及外消旋體，其中，在任何部分CRR′中，R和R′與它們連接的碳原子一起可以形成有3-6個(gè)環(huán)原子的飽和碳環(huán)，在結(jié)構(gòu)(K)，(L)，(M)，(N)，(P)和(S)中，任何連接于環(huán)碳原子上的氫原子可以被除了氫原子外的上述定義的權(quán)利要求1定義的取代基R1代替。
本發(fā)明化合物的實(shí)施例是1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(1′-乙?；Ｒ?；哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-甲基海因)；哌啶-4-螺-5′-(3′-甲基海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-炔丙基海因)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′，5′-雙(甲硫基)-4′-H-咪唑)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基-4′-硫海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(4′-甲硫基-3′-咪唑啉-2′-硫酮)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′，4′-二硫海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基-2′，4′-二硫海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(4′-乙基硫-3′-咪唑啉-2′-硫酮)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(1′-乙基-2′-乙基硫-2′-咪唑啉-5′-硫酮)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-硫海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-硫-4′-β-羥乙基亞氨基海因)；
1-甲基哌啶-4-螺-5′-(噁唑烷-2′-硫酮)；N-甲基去甲茛菪烷-3-螺-5′-(3′-甲基海因)；N-甲基去甲茛菪烷-3-螺-5′-(3′-乙基海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基噁唑烷-2′-酮)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(3′-乙基噁唑烷-2′-酮)；2-N-甲基-螺-(1，3-琥珀酰亞胺4，3′-)奎寧；2-N-乙基-螺-(1，3-琥珀酰亞胺4，3′-)奎寧；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(噁唑烷-2′，4′-二酮)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基噁唑烷-2′，4′-二酮)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′-甲基-2′-噁唑啉)；N-甲基去甲茛菪烷-3-螺-5′-海因；1-甲基哌啶-4-螺-4′(5′)-(2′-甲基-2′-咪唑啉)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-2′-噁唑啉-4′-酮)；1-甲基哌啶-4-螺-4′(5′)-[2′-甲基-4′H(5′H)-咪唑-5′(4′)-酮)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′-甲硫基-5′-甲氧基-4′H-咪唑)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′-甲硫基-5′-氨基-4′H-咪唑)；
1-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′-甲硫基-5′-氨基甲基-4′H-咪唑)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-[2′，5′-雙(氨基甲基)-4′H-咪唑)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-硫酮-3′-乙基海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-硫酮-3′-叔丁基海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-叔丁基海因)；1-炔丙基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-[3′-(4-吡咯烷-2-丁炔基)-海因]；1-甲基哌啶-4-螺-5′-[3′-(2-丁炔基)-海因]；哌啶-4-螺-5′-[3′-炔丙基海因]；2-甲基-1，4-噻唑烷-3-酮-螺[5，3′]奎寧；1-甲基哌啶-4-螺-4′(5′)-(2′-甲硫基-2′-咪唑啉-5′(4′)-酮)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(1′-乙基-2′-乙硫基-2′-咪唑啉-5′-酮)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(1′-乙基-2′-咪唑啉-5′-酮)；本發(fā)明還提供用于治療哺乳動(dòng)物中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)疾病的藥物組合物，它包括至少一種治療上述疾病有效量的如上定義的式I，II，III，IV，V，VI，VII，VIII和IX化合物，其藥物上可接受的鹽，對(duì)映體和外消旋體，以及至少一種藥物上可接受的稀釋劑，載體或賦形劑。上述組合物優(yōu)選以適于口服，直腸，靜脈或經(jīng)皮給藥(此時(shí)該組合物還可含低分子量的脂肪酸)的形式給藥，或以單位劑量形式通過(guò)吹入或鼻內(nèi)噴射給藥。單位劑量的上述定義的至少一種本發(fā)明化合物其數(shù)量范圍例如是約0.5-100mg，優(yōu)選約5-100mg，更優(yōu)選約10-50mg。
根據(jù)本發(fā)明的具體實(shí)施方案，前段上述藥物組合物還可含有至少一種其它的藥物活性化合物，選自毒扁豆堿，四氫氨基吖啶，膽堿，卵磷脂，吡咯醋酰胺，aniracetam，pramirac-etam，oxiracetam，4-氨基吡啶，3，4-二氨基吡啶，生長(zhǎng)激素釋放抑制因子，哌吡二氮，N-甲基阿托品，N-丁基東茛菪堿，東茛菪堿，氯壓定，quanfamicine，普魯本辛，胃長(zhǎng)寧，溴甲齊酸甲氧托品，去甲替林，阿米替林，丙咪嗪，苯噠嗎啉，環(huán)丙氨酮，AFDX-116，煙堿，丙氨苯丁酯，苯吡烯胺，deprenyl及神經(jīng)生長(zhǎng)因子。
治療哺乳動(dòng)物中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)疾病的方法是施用治療上述疾病的至少一種有效量的如上定義的式I，II，III，IV，V，VI，VII，VIII和IX化合物，包括其藥物上可接受的鹽，對(duì)映體，互變異構(gòu)體和外消旋體，為此目的，上述化合物當(dāng)然可以以上述定義的本發(fā)明藥物組合物的形式使用；在具體實(shí)施方案中，本發(fā)明還提供大小如下的任一式I化合物，其分子尺寸定義如下在上述化合物最穩(wěn)定構(gòu)象的A(或A′)環(huán)中，r作為一個(gè)參考點(diǎn)，它處于與定義為N*的非雙鍵氮原子的陽(yáng)離子形式相應(yīng)的陰離子位置，X*定義為式I-IX或式X-XIII中所述五元環(huán)中的環(huán)雜原子，該環(huán)雜原子處于鄰近螺碳原子的位置，Z*定義為所述五元環(huán)中離開X*的下一個(gè)環(huán)原子，Q*定義為在如下所述五元環(huán)的X*和Z*之間的環(huán)原子所連側(cè)鏈上的終端C或者N原子，為此目的忽略側(cè)鏈氫原子；這樣的分子大小實(shí)質(zhì)上有以下數(shù)值二面角r-X*-Z*＝-54到-170度，分子內(nèi)距離r-N*＝3.0埃(參考距離)，r-X*＝5.7-6.75埃，r-Q*＝7.9-8.90埃，x-Q*＝2.4-2.8埃；上述這樣分子大小的化合物特別具有毒蕈堿拮抗活性，分子大小的這種規(guī)定得到了生物試驗(yàn)的支持，見下述表1。
在另一實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了至少含有上述定義的式I-IX的任何一個(gè)化合物以及神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)的藥物組合物，促進(jìn)NGF神經(jīng)生長(zhǎng)活性數(shù)量的本發(fā)明化合物。不像某些具有中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)活性的已知化合物，本發(fā)明的大部分化合物在缺少NGF時(shí)本身并不促進(jìn)神生長(zhǎng)活性，因此當(dāng)治療上需要促進(jìn)神經(jīng)生長(zhǎng)時(shí)較易于控制。但是某些最活潑的本發(fā)明化合物不依賴于NGF就能促進(jìn)神經(jīng)生長(zhǎng)活性。而且，本發(fā)明化合物通常具有選自毒蕈堿拮抗活性，淀粉樣前體蛋白質(zhì)(APP)分泌活性和β淀粉樣降低活性的活性，并且具有增加脫磷酸τ蛋白質(zhì)比例的活性，確信本發(fā)明化合物生物活性所進(jìn)行的試驗(yàn)詳見下述。
本發(fā)明還提供如上所述式(I)化合物，包括藥學(xué)上可接受的鹽，從結(jié)構(gòu)上具有叔氮原子的所述化合物衍生的季銨化合物，對(duì)映體及其外消旋體，用于制備具有選自下述生物活性的藥物(a)毒蕈堿拮抗活性，(b)類神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)或與NGF的增效活性，(c)淀粉樣前體蛋白質(zhì)(APP)分泌活性和β淀粉樣降低活性，(d)增加脫磷酸τ蛋白質(zhì)比例的活性，(e)類NGF活性，其中-W-Z-Y-X-是-NR0-CRR′-CRR′-O-，-O-C(＝O)-CRR′-O-，-O-C(＝O)-CRR′-S-；-NR0-C(＝O)-CRR′-O-，-NR0-CRR′-CRR′-S(＝O)q-，或-NR0-C(＝O)-CRR′-S(＝O)q-，q是0，1或2，以及R，R′和R0有上述定義。這些化合物的實(shí)例是1-甲基-哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噁唑烷-3′-酮)；1-甲基-哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)；1-甲基-哌啶-4-螺-5′-(2′，4′-二甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)；1-甲基-哌啶-4-螺-5′-(2′-乙基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)；1-甲基-哌啶-4-螺-5′-(2′-乙基-4-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)；哌啶-4-螺-5′-(3′-甲基-1′，4′-氧氮雜環(huán)戊烷-2′-酮)；哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)；
1-甲基-哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-3′-氧代-1′，4′-噻唑烷-1′-氧化物)；1-甲基-哌啶-4-螺-5′-(3′-甲基-1′，4′-氧氮雜環(huán)戊烷-2′-酮)；1-甲基-哌啶-4-螺-2′-(5′-甲基-1′，3′-噁唑烷)；1-甲基-哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基-1′，4′-氧氮雜環(huán)戊烷-2′-酮)；1-甲基-哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)；1-甲基-哌啶-4-螺-5′-(2′-乙基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)；1-甲基-哌啶-4-螺-2′-(5′-甲基-1′，3′-二氧戊環(huán)-4′-酮)；1-甲基-哌啶-4-螺-5′-(2′-乙基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)；d和1對(duì)映體1-甲基-哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)；d和1對(duì)映體1-甲基-哌啶-4-螺-5′-(2′-乙基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)；因此，本發(fā)明化合物可以用于被診斷適于用有效量的這種化合物治療的哺乳動(dòng)物疾病(在上述活性a-e范圍內(nèi))，并且能以含有這種化合物的藥物組合物形式使用及上述其它方面。
制備本發(fā)明化合物的方法實(shí)際上對(duì)于有機(jī)化學(xué)家是已知的，如五元環(huán)的形成，環(huán)的取代，改變環(huán)的飽和/不飽和程度，鹽和堿的轉(zhuǎn)換，季銨鹽的形成等。因此，雖然將列舉制備某些本發(fā)明化合物的方法，其它方法也能用于它們的制備，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員這是很明顯的。
例如，當(dāng)所需的五元環(huán)是海因時(shí)，該環(huán)可以通過(guò)使相應(yīng)的飽和N-雜環(huán)酮(例如1-甲基哌啶-4-酮)和(NH4)2CO3＋CH反應(yīng)，3′-N原子然后用公知的方法取代。該反應(yīng)說(shuō)明如下 例如，AF160，R0＝Et；AF178，R0＝Me；AF185，R0＝炔丙基；AF167，R0＝Me，類似物*；AF168，R0＝Et，類似物*(*其中N-甲基哌啶部分含有2，6-亞乙基橋，即N-甲基阿托品類似物)。
在“R0-(離去基團(tuán))”中的離去基團(tuán)例如可以是氫溴酸根，鹽酸根，或?qū)妆交撬岣约癛0除了H，烷氧基和烷?；舛x如上。該取代反應(yīng)實(shí)質(zhì)上可以在已知條件下進(jìn)行，例如，將-未取代的海因在堿如KOH存在下，在溶劑如乙醇中反應(yīng)。相應(yīng)的1′，3′3′-二取代化合物可以在上述反應(yīng)中使用過(guò)量的“R0-(離去基團(tuán))”或使化合物(B)和“R0-(離去基團(tuán))”反應(yīng)得到。
結(jié)構(gòu)式(B)中的1-甲基通過(guò)和去甲基試劑反應(yīng)可以除去，例如使用CH3CH(C1)OCOCl 例如，AF160(Des)，R0＝Et；AF179，R0＝Me。
結(jié)構(gòu)式(B)例如可用下述方法制備 例如，AF213，R0＝叔丁基。
在類似反應(yīng)中取代R0-N＝C＝S可得到(B)-3-硫酮，例如AF181(R＝Et)；AF184(R＝叔丁基)；在標(biāo)準(zhǔn)烷酰化條件下，化合物(AA)和烷酰鹵或鏈烷酸酐反應(yīng)可以實(shí)現(xiàn)1′-位的取代； 例如，AF164，烷酰基＝乙?；?dāng)所需的五元環(huán)是二硫代海因時(shí)，該化合物例如可以使相應(yīng)的飽和N-雜環(huán)酮和CN-，NH4Cl和CS2反應(yīng)形成該環(huán)。海因在N原子上取代(例如烷基化)，而硫代海因給出N-和/或S-取代產(chǎn)物，實(shí)施例說(shuō)明了得到不同產(chǎn)物或得到可以分離的混合物的反應(yīng)條件。這些反應(yīng)說(shuō)明如下，N-雜環(huán)酮例如是1-甲基哌啶-4-酮 和/或 和/或 “R0-(離去基團(tuán))”中的離去基團(tuán)和R0的含義如上述對(duì)于海因所述，取代反應(yīng)實(shí)質(zhì)上可以在已知條件下進(jìn)行。
二硫代海因通常也可以使相應(yīng)的海因和P2S5反應(yīng)得到，例如
當(dāng)化合物(E)和20％HCl反應(yīng)時(shí)，S-R0被水解，得到下述化合物 化合物(D)和20％HCl進(jìn)行類似反應(yīng)，得到下述結(jié)構(gòu)的化合物(見實(shí)施例12) 該化合物可以通過(guò)水解含＝NR0(代替O＝)的類似物得到；＝NR0類似物可以使化合物AF173和R0NH2反應(yīng)制備(見實(shí)施例13，其中R0＝β-羥-甲基)；氧代或硫代噁唑烷的本發(fā)明化合物可以用例如下述方法制備
“R0-(離去基團(tuán))”中的離去基團(tuán)和R0的含義如上述對(duì)于海因所述，取代反應(yīng)實(shí)質(zhì)上可以在已知條件下進(jìn)行。
其中五元環(huán)是琥珀酰亞胺的本發(fā)明化合物可以用例如下述方法制備 3-羰乙氧基-3-羰乙氧甲基奎寧 本發(fā)明的噻唑啉可以用如下方法制備 順便提到定義為AF150(S)的化合物 已經(jīng)記載于我們的U.S.S.N.07/685，397中，而在該美國(guó)專利申請(qǐng)中沒有特別例舉化合物式(F)，但是，驚異地發(fā)現(xiàn)，以化合物AF151(S)為例的化合物式(F)從藥理學(xué)活性觀點(diǎn)看比以AF150(S)為例的一類化合物更驚人地有希望。
本發(fā)明的咪唑啉例如可以按照如下方法制備 在此情況下，產(chǎn)品，例如AF190，R＝Me，可以結(jié)構(gòu)為(G)和(H)的互變異構(gòu)體混合物的形式存在。
如結(jié)構(gòu)式(J)(例如AF264，R＝Me，R′＝H；AF268，R＝H，R′＝Et)和(K)(例如AF261，R＝Me，R0＝H；AF267，R＝Et，R0＝H；AF266，R＝R0＝Me)的本發(fā)明的噁唑烷和噻唑烷可用如下方法制備 很明顯，當(dāng)使N-甲基哌啶酮分別和HOCHRCHR′NH2或(HSCHRCO2H)＋R0NH2反應(yīng)時(shí)，可以制備化合物(J)和(K)。
其中R和R0如上定義，但分別優(yōu)選為Me或Et的下述化合物可構(gòu)成本發(fā)明的優(yōu)選化合物 很容易明白，雖然上述記載的本發(fā)明化合物是哌啶，阿托品和奎寧環(huán)，但適于形成所述螺五元環(huán)螺構(gòu)型的任何本文定義的氮雜環(huán)都可被使用。類似的說(shuō)明均適于實(shí)施例，但實(shí)施例僅用于說(shuō)明而不是限制本發(fā)明。
本發(fā)明的螺-化合物通常能有效地用于治療早老性和老年癡呆，Alzheimer型老年癡呆(SDAT)，非典型的Alzheimer疾病(Perry et al.advances in Neurology.eds.R.J.Wurtman et al.5141.1990)混合型癡呆，以及Alzheimer疾病，與年齡有關(guān)的記憶損傷，(AAMI)，急性精神錯(cuò)亂，激動(dòng)及緊張癥，狂躁，遲發(fā)性運(yùn)動(dòng)障礙，運(yùn)動(dòng)過(guò)渡，混合型Alzheimer和Parkinson疾病，失語(yǔ)，幻覺類忘想狂，后發(fā)腦遺忘綜合癥，酒清停止癥，Huntington舞蹈癥，Pick病，F(xiàn)riedrick運(yùn)動(dòng)失調(diào)，Gilles de la Tourette癥，及Down綜合癥，因?yàn)樗羞@些疾病都是由于至少在一定程度上某些膽堿能機(jī)能減退造成的失衡引起的。本發(fā)明化合物還能用于治療漸進(jìn)性核上麻痹，它們也是有效的止痛劑，因之用于治療嚴(yán)重的病痛，如風(fēng)濕，關(guān)節(jié)炎，晚期疾病。
如前面簡(jiǎn)要指出的，本發(fā)明的螺-化合物可以和至少一種其它的藥物活性化合物一起使用，例如膽堿酯酶抑制劑如毒扁豆堿，四氫氨基吖啶；乙酰膽堿前體如膽堿，卵磷脂，“吡烷酮醋胺藥如醋吡咯酰胺，aniracetam，pramiracetam，oxirac-etam；和鈣離子通道反應(yīng)的化合物如4-氨基吡啶，3，4-二氨基吡啶；對(duì)乙酰膽堿釋放有調(diào)節(jié)作用的肽如生長(zhǎng)激素釋放抑制因子；外周抗毒蕈堿劑(如哌吡二氮，N-甲基阿托品，N-丁基東茛菪堿，普魯本辛，溴本辛胃長(zhǎng)寧，溴甲齊酸甲氧托品)，以便對(duì)抗高劑量時(shí)的外周不良反應(yīng)，如流口水，腹瀉，胃分泌或嘔吐；透皮茛菪堿如Scopoderm(R)，以便對(duì)抗惡心和/或嘔吐；抗抑郁劑如去甲替林，阿米替林，丙咪嗪，苯噠嗎啉，以便減輕與SDAT，AAMI，混合型SDAT/Parkinson疾病(PD)有關(guān)的識(shí)別損傷和抑郁癥；M2-抗毒堿劑如環(huán)丙氨酮，AFDX-116，(Hammer et al.1986 Life Sci.381653)，以便對(duì)抗該化合物高劑量時(shí)的外周不良反應(yīng)，對(duì)抗這種拮抗劑在M2型中樞抑制性突觸前的和突觸后的受體上的抑制作用，通過(guò)在無(wú)傷的末端抑制M2型抑制性自發(fā)受體增加乙酰膽堿的釋放；煙堿拮抗劑如煙堿，以便刺激大腦中的煙堿和毒蕈堿受體，腎上腺素能拮抗劑(氯壓定，quanfam-icine)以便減輕在SDAT中與混合膽堿能-去甲腎上腺素能缺陷有關(guān)的識(shí)別或其它損傷；煙安比林5-羥色胺釋放抑制劑如丙氨苯丁酯，苯吡烯胺，以便減輕在SDAT中的識(shí)別和其它感情作用；單胺氧化酶-B抑制劑如deprenyl，以便減輕與混合癥如SDAT/PD有關(guān)的識(shí)別和其它運(yùn)動(dòng)原損傷；神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF，通過(guò)鼻內(nèi)噴射或腦室內(nèi)給藥)。
本發(fā)明的螺-化合物，在有或無(wú)上述活性物質(zhì)情況下，均能例如在合適的稀釋劑或載體中以注射方式給藥，口服給藥，以栓劑直腸給藥，以吹入或鼻內(nèi)噴射給藥，在合適的賦形劑中在有或無(wú)毒扁豆堿或四氫氨基吖啶的情況下以浸劑或經(jīng)皮方式給藥。
本發(fā)明的螺-化合物也可有效地用于治療需要使用具有溫和局部活性的長(zhǎng)效膽堿能藥劑治療的疾病，在治療如青光眼時(shí)就需要這種藥劑，因?yàn)樵摶衔锉粚⒁阴Ｄ憠A去活的酶如乙?；岸□；憠A酯酶消耗。該化合物也可用于治療外周膽堿能疾病如重癥肌無(wú)力，脲囊機(jī)能障礙，Adi′s病和Eaton-Lambet病，該化合物也可用于因藥物引起的膽堿能活性降低的失調(diào)。
當(dāng)本發(fā)明的螺-化合物作為抗膽堿能藥劑時(shí)(由本領(lǐng)域技術(shù)人員決定)，它們可有效地用于治療由于膽堿能機(jī)能亢進(jìn)引起的疾病，無(wú)論是自發(fā)的，還是藥物引起的。而且本發(fā)明化合物還有效地治療如下各種疾病如PD，假-PD，混合型AD/PD，初期肌張力障礙，痙攣斜頸，顱肌張力障礙，抑郁，運(yùn)動(dòng)疾病，靜坐恐怖(抑制神經(jīng)藥停止之后)，高血壓，人頭部損傷，混合型遲發(fā)運(yùn)動(dòng)障礙及PD，狂躁-抑郁癥，用作在外科手術(shù)中代替阿托品，東茛菪堿的輔助劑，在由于乙酰膽堿酯酶的過(guò)量乙酰膽堿類抑制引起的中毒中用作輔助劑，在需要長(zhǎng)時(shí)間或短時(shí)間瞳孔放大時(shí)，它們還可用于眼科學(xué)治療。
本發(fā)明的螺-化合物還有效地用于以過(guò)度的外周類活性為特征的疾病，如哮喘，慢性障礙肺病，消化系統(tǒng)潰瘍。對(duì)于這種外周性疾病，特別推薦使用本發(fā)明化合物的季銨鹽。
目前季銨鹽廣泛地用于治療。這種膽堿能拮抗劑的實(shí)例例如是氯化乙酰膽堿，烏拉膽堿，氯化氨甲酰膽堿，(見Good-man & Giliman′s″，The Pharmacologicul Basis of Therapeutics"，Seventh Edition，Macmillan Publishing Co.，1985，at page104)。季銨抗膽堿酯酶藥例如是溴化新斯的明，氯化阿伯農(nóng)，溴化吡啶新的明，氯化脫滕喜尤，溴化癸二胺萃酯以及碘乙磷硫膽堿。氯磷定作為膽堿酯酶活化劑被使用(見Goodman& Gilman，loc cit，at page 122-123)。
顛茄生物堿的季銨衍生物，例如溴甲東茛菪堿和后馬托品甲基溴化物以及合成季銨化合物，例如溴本辛和普魯本辛用于治療腸胃病(見Goodman & Gilman.Ioc cit.at page 139-140)。
在“藥物化學(xué)”(Alfred Burger.Second Editlion，Inter-science Publishers，1960，at page 497)中曾預(yù)言，季銨離子，無(wú)論其化學(xué)結(jié)構(gòu)如何，能產(chǎn)生箭毒樣的麻醉作用，并且后來(lái)證實(shí)了這一預(yù)見。季銨化合物的這一性質(zhì)用于麻醉，例如在外科麻醉中作輔助劑，以便使骨骼肌松馳，。(見Goodman &Gilman，Ioc cit，in Chaplwnder the fitte"Neuro-muscular lock-ing ter 11 Agents"，at page 222-235)。
如上述的季銨化合物的神經(jīng)肌肉阻斷活性并不防礙未來(lái)治療中季銨化合物的發(fā)展和臨床應(yīng)用。本領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚很多因素影響任何化合物在臨床治療使用中的選擇(包括季銨化合物)，例如治療有效性，安全性，可能的付反應(yīng)及治療指數(shù)。技術(shù)上的重點(diǎn)應(yīng)理解為“怎么樣解釋由結(jié)構(gòu)上具有叔氮原子的本發(fā)明化合物得到的“藥學(xué)上可接受的季銨化合物”這一述語(yǔ)，這種表述使用在本發(fā)明說(shuō)明書及權(quán)利要求中，并注意到適用于本領(lǐng)域相關(guān)知識(shí)。
現(xiàn)在，用下述非限制性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明予以說(shuō)明。
實(shí)施例11-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基海因)AF160a).1-甲基哌啶-4-螺-5′-海因?qū)?-甲基哌啶-4-酮(36.44g，0.322mol)的乙醇(150ml)溶液、碳酸銨(93.0g，0.968mol)的水(400ml)溶液以及氰化鉀(25.8g，0.396mol)的水(82ml)溶液在60℃加熱2.5小時(shí)，然后在室溫放置過(guò)夜。濾出沉淀的1-甲基哌啶-4-螺-5′-海因并用少量的冷水、乙醇和乙醚洗滌得到結(jié)晶粉末(27.0g)。濾液經(jīng)濃縮和洗滌得到第二部分產(chǎn)品(20.0g)。產(chǎn)品用中醇結(jié)晶，m.p.265-276(分解)。
IR(KBr)3170(NH)；1700(C＝O)cm-1Mass Spectrum m/e 183(M+，38％)；71(100％)1H-NMR(D2O)1.8(2H)；2.06(sextet，2H)；2.49(s，-CH3)；2.58(t.2H)；3.14(t.1H)；3.20(t.1H)ppm。
b).4-氨基-1-甲基哌啶-4-羧酸將1-甲基哌啶-4-螺-5′-海因(9.75g，0.0533mol)和氫氧化鋇八水合物(28.8g，0.0913mol)的水(150ml)溶液于彈管中于160℃加熱3小時(shí)。將與上述相同的四批內(nèi)含物合并，濾出沉淀的碳酸鋇。濾液用固體CO2中和，過(guò)濾去除沉淀物。濃縮濾液得到4-氨基-1-甲基哌啶-4-羧酸(32.0g，95％)，mp.275-280℃(分解)。
IR(KBr)3300，1655，1580cm-1Mass Spectrum m/e 158(M+，90％)；141(98％，M-OH)；113(12％，M-CO2H)；96(100％)；71(52％).
1H-NMR(C5D5N＋D2O)1.2(m，2H)；1.48(s，CH3N-)；1.7(m，2H)；1.9(m，2H)；2.0(m，2H)ppm。
c).1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基海因)，AF160向1-甲基哌啶-4-螺-5′-海因(5g，27mmol)和氫氧化鉀(2.08g，37mmol)于1 00ml絕對(duì)乙醇和混合物中加入溴乙烷(15g，137mmol)，混合物于80℃加熱，樣品處理0.5小時(shí)，然后以二苯甲烷作內(nèi)標(biāo)用GLC檢測(cè)。通過(guò)用滴定法(1N HCl)控制堿性，接著加入氫氧化鉀(總量2.1g)。得到最高產(chǎn)率(2.5小時(shí))。之后，蒸發(fā)溶液，加水(50ml)，水溶液用氯仿萃取，在硅膠柱上色譜層析，以氯仿/甲醇/氨水(80∶20∶1)作洗脫劑。將產(chǎn)品溶于乙醚，在異丙醇中加入HCl，沉淀物為鹽酸鹽，m.p.278-280℃。
Mass spectrum m/e 211(M+，45％)；71(100％).
1H-NMR(游離堿，CDCl3).1.2(t，J＝6Hz，3H)；1.6-1.7(m.2H)；1.9-1.95(m，2H)；2.1-2.2(m，2H)；2.34(s，3H)；2.85-2.95(m，2H)；3.5(q，J＝6Hz，2H)；1H-NMR(HCl鹽.D2O)1.1(t，J＝6Hz，3H)；1.95-2.05(m，2H)；2.2-2.3(m，2H)；2.85(s，3H)；3.0-3.2(m，2H)；3.4-3.5(m，2H)；3.3(q，J＝6Hz，2H)ppm.
13C-NMR(游離堿，CDCl3)14.0；33.0；33.1；46.0；52.8；59.9；157.0；177.0ppm.
UV(游離堿，H2O)lambdamax208nm(∈3500).
實(shí)施例2(a).AF164A將1-甲基哌啶-4-螺-5′-海因(3.25g)于乙酸酐(50ml)中的混合物加熱回流3小時(shí)，減壓蒸除過(guò)量試劑，留下來(lái)的固體分散于乙醚中，過(guò)濾得到的白色固體(3.75g)，用甲醇-二氯甲烷結(jié)晶，mp.250-254℃(分解)，得到AF164A。
1H-NMR(D2O)1.89(m，2H)；2.44(s，CH3CO-)；2.86(s，CH3N-).2.98(m，2H)；3.41(m，2H)；3.67(m.2H)ppm.
13C-NMR(D2O，二噁烷作內(nèi)標(biāo))26.6(C3& C5)；26.9(CH3CO-)；43.8(CH3N-)；51.4(C2& C6)；62.0(C4)；67.3(dioxane)；166.0(C2′)；173.8(CH3CH-)；189.2(C4′)ppm.
MS m/e 225(M*)；210；166；155；123；95；71(100％)；70。
b).AF164B用飽和Na2CO3水溶液使AF164A(1.10g)部分呈堿性，用甲醇-二氯甲烷混合物進(jìn)行萃取，蒸發(fā)萃取液，殘余物再用同樣的溶劑混合物萃取。過(guò)濾萃取物，蒸發(fā)濾液，殘余物用丙酮研制得到白色固體AF164B，m.p.255-230℃(分解)。
(用CH2Cl2-CH3OH-CH3CN結(jié)晶)。
1H-NMR(D2O)1.53(m，2H)；2.21(s，CH3CO-)；2.39(s，CH3N-)；2.65-2.80(m，6H)ppm.
13C-NMR(D2O，二噁烷作內(nèi)標(biāo))26.9(CH3CO-)；28.3(C3& C5)；45.0(CH3N-)；50.9(C2& C6)；64.9(C4)；67.3(dioxane)；168.8(C2′)；173.6(CH3CO-)；193.9(C4′)ppm.
MS m/e 225(M+)；183(M+-CH2＝C＝O)；166；154；123；95；71(100％)。
c).AF164(鹽酸鹽)用溶于異丙醇的鹽酸處理AF164A或AF164B的甲醇溶液直至pH達(dá)到酸性(pH1-2)以制備AF164的鹽酸鹽，短時(shí)間后沉淀出AF164的鹽酸鹽，為白色固體m.p.301-302(分解)。
1H-NMR(D2O)2.17(m，2H)；2.50(s，CH3CO-)；2.93(s，CH3N-)；3.10(m，2H)；3.48-3.71(m.4H)ppm.
13C-NMR(D2O，二噁烷作內(nèi)標(biāo))26.7(C3& C5)；26.9(CH3CO-)；43.9(CH3N-)；51.1(C2& C6)；61.8(C4)；67.3(dioxane)；154.8(C2′)；173.4(CH3CO-)；176.0(C4′)ppm.
AF164的水解將AF164A和AF164B在0.2N NaOH水溶液中加熱回流(1-2小時(shí))進(jìn)行水解得到1-甲基哌啶-4-螺-5′-海因，用標(biāo)樣以TLC和1H NMR進(jìn)行比較鑒定。
實(shí)施例3哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基海因)AF160(Des)室溫下，在干燥AF160(2.0g，9.5mmol)的二氯乙烷(25ml，用分子篩干燥)溶液中加入氯甲酸-α-氯乙基酯(1.0ml，9.3mmol)，混合物于60℃加熱一小時(shí)。真空除去二氯乙烷，得到的固體溶于20ml甲醇，再在60℃加熱溶液30分鐘，然后真空除去甲醇，把得到的油狀固體溶于碳酸鈉水溶液，用乙醚洗滌。用氯仿萃取水層，蒸發(fā)萃取物得到粗油，將其用硅膠柱色譜進(jìn)一步純化，用氯仿∶甲醇∶氨水(4∶1∶0.1得到AF160(Des)(1.12g，產(chǎn)率60％)，為白色粉末，m.D.225-227℃。
MS m/e 197(M+基峰)；571H-NMR(CDCl3)1.17(t，J＝6Hz，3H)；1.65-1.7(m，2H)；1.85-2.0(m，2H)；2.75-2.85(m，2H)；3.05-3.15(m，2H)；3.5(q，J＝6Hz.2H)ppm.
實(shí)施例41-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-甲基海因)，AF178在1-甲基哌淀-4-螺-5′-海因(5.0g，27.3mmol)和氫氧化鈉(2.0g，50mmol)于120ml甲醇的混合物中加入甲苯磺酸甲酯(11.2g，60mmol)，反應(yīng)混合物于室溫?cái)嚢柽^(guò)夜，蒸發(fā)除去甲醇，將油狀殘余物溶于碳酸鉀水溶液并用氯仿萃取，蒸發(fā)有機(jī)萃取液，得到的粗產(chǎn)品用硅膠柱色譜進(jìn)一步純化，用氯仿/甲醇/氨水(9∶1∶0.1)作洗脫劑，得到1.2g(22％)白色固體，m.p.229-231℃。
MS m/e 197(M+，30％)；71(100％).
1H-NMR(游離堿，CDCl3)1.6-1.7(m，2H)；2.1-2.3(m，4H)；2.34(s，3H)；2.85-2.95(m，2H)；3.02(s.3H)ppm.
實(shí)施例5哌啶-4-螺-5′-(3-甲基海因)AF179把用與實(shí)施例3相同的方法得到的白色粉未狀產(chǎn)物溶于異丙醇，用鹽酸酸化得到白色沉淀物，m.p.＞320℃(分解)。
m.p.320℃(dec.)以上.
MS m/e 183(M+，基峰)；57.
1H-NMR(HCl salt，D2O)；2.0(m，2H)；2.2(m，2H)；2.96(s，3H)；3.3(m，2H)；3.6(m，2H).
實(shí)施例6合成1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-炔丙基海因)(AF185)室溫下，將KH的懸浮液(11g，0.1mol，35％w/w礦物油懸浮液)和1-甲基哌啶-4-螺-5′-海因(用P2O5干燥，25g，0.13mol)的混合物于無(wú)水DMF(500ml)中攪拌，加入炔丙基氯(15g，0.2mol)并在50℃加熱反應(yīng)混合物20分鐘?；旌衔锢鋮s，酸化至pH3(用鹽酸水溶液)，先用石油醚-乙醚1∶1混合物，再用乙醚進(jìn)行萃取以去除DMF。水相用碳酸鈉堿化至pH10，再用氯仿萃取2次，氯仿萃取液經(jīng)合并、干燥和蒸發(fā)得到粗油(27g)，使其經(jīng)硅膠柱層析，用氯仿/甲醇/氨(80∶19∶1)洗出，得到3.0g純AF185和含有少量雜質(zhì)幾個(gè)餾分(總量10g)。從鹽酸鹽中沉淀出游離堿；用甲醇結(jié)晶得到3.2g白色不吸濕性鹽。
1H-NMR(D2O碳酸鈉過(guò)量)δ1.65-1.75(m，2H)；1.9-2.05(m，2H)；2.25(s，CH3N-)；2.2-2.3(m，4H)；2.8-2.9(m，4H)；4.25(s，2H)ppm.1H-NMR(CDCl3，游離堿)δ1.85-1.95(m，4H)；2.2(m，2H)；2.23(t，1H，J＝3，5Hz)；2，4(s，CH3N-)；2.9-2.95(m，2H)；4.3(d，2H，J＝3.5Hz)；6.4(bs，1H)ppm.
MS m/e 221(M+，基峰)；206(M-15)；149.
實(shí)施例71-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′，5′-二甲硫基-4′H-咪唑)AF177在1-甲基哌淀-4-螺-5′-(2′，4′-二硫代海因)(1,00g，4.65mmol，參見實(shí)施例11)的甲醇(15ml)溶液中，先加入NaOH(0.03g，7.50mmol)，然后在緩緩加入碘甲烷；混合物于室溫?cái)嚢?.5小時(shí)。濾出NaBr沉淀后用甲醇洗滌，合并濾液和洗液后去除溶劑；殘余物用K2CO3水溶液堿化，用乙醚萃取。有機(jī)萃取液經(jīng)干燥(Na2SO4)和去除溶劑，得到的殘余物用硅膠柱色譜層析，以78∶18∶3∶1的乙醚/氯仿/甲醇/氨水溶劑混合物洗脫，得到AF177，用己烷結(jié)晶，m.p.101-102℃(465mg)。
1H-NMR(CDCl3)1.33(m，2H)；1，98(m，2H)；2.39(s，CH3N-)；2.56(s，CH3S-)；2.59(s，CH3S-)；2.48-2.64(m，2H)；2.82(m，2H)ppm.
13C-NMR(CDCl3)14.1(CH3S-)；14.2(CH3S-)；34.9(C3& C5)；46.1(CH3N-)；52.2(C2& C6)；83.0(C4)；171.6(C2，)；203.5(C5′)ppm.
MS m/e 244(M+＋1)；185；149；93；75IR(KBr)2920；2797；1535；1477；1465；1452；1378；1316；1286；1210；1108；1054；1000；965；942；900；776；696cm-1UV(EtOH)lambdamax257nm(∈16100).
實(shí)施例81-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基-4′-硫代海因)AF182將1-甲基哌啶-4-螺-4′-(1′-乙基-2′-乙硫基-2′-咪唑啉-5′-硫酮)AF170(100mg，參見實(shí)施例12)溶于20％HCl(1ml)，溶液回流1.5小時(shí)。用濃NaoH溶液將反應(yīng)混合物堿化至pH14，然后用二氯甲烷萃取。有機(jī)萃取液經(jīng)干燥(Na2SO4)和蒸發(fā)溶劑給出1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基-4′-硫代海因)，為白色固體(74mg)，用石油醚-二氯甲烷結(jié)晶得到白色固體，m.p.176-178℃。
1H-NMR(CDCl3)1.25(t，J＝7.2Hz，CH3CH2-)；1.54(m，2H)；2.10(m，2H)；2.36(s，CH3N-)；2.41(m，2H)；2.96(m，2H)；3.94(q，J＝7.2Hz，-CH2CH3)；7.23(NH)ppm.
13C-NMR(CDCl3)11.8(CH3CH2-)；36.9(C3& C5)；37.4(-CH2CH3)；46.1(CH3N-)；51.2(C2& C6)；68.1(C4)；157.1(C2′)；208.1(C4′)ppm.
MS m/e 227(M+)；221(M+-O)；194(M+-SH)；170(M+-C3H7N)；71；70(100％).
UV(EtOH)lambdamax.280nm(∈13600)，229nm(∈4400).
實(shí)施例91-甲基哌啶-4-螺-5′-(4′-甲硫基-3′-咪唑啉-2′-硫酮)AF183重復(fù)實(shí)施例7，但使用等量的甲基碘，氫氧化鈉和二硫代海因，除了二甲硫基衍生物AF177以外還得到1-甲基哌啶-4-螺-5′-(4′-甲硫基-3′-咪唑啉-2′-硫酮)AF183，m.p.218-220℃(分解)(由CH2Cl2-丙酮結(jié)晶)。
1H-NMR(CDCl3)1.74(m，2H)；2.07(m，2H)；2.37(m，2H)；2.39(s，CH3N-)；2.69(s，CH3S-)；2.95(m，2H)；10.3(brs.-NH-)ppm.
MS m/e 229(M+)；182(M+-CH3S)；123；122；70.
UV(EtOH)lambdamax.312nm(∈12000)，280nm(∈15300).
實(shí)施例101-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基-2′，4′-二硫代海因)AF163將1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基海因)(0.570g)和五硫化二磷(10.570g)直接混合并在1，2，3，4-四氫化萘(15ml)中回流2小時(shí)，使反應(yīng)混合物冷卻至室溫后形成棕色硬實(shí)的沉淀物，減壓去除1，2，3，4-四氫化萘，使沉淀物崩解并用石油醚洗滌，用濃NaOH水溶液使其呈堿性，用二氯甲烷萃取，干燥萃取物(Na2SO4)，蒸發(fā)后得到殘余物(0.250g)，將其在硅膠(Merck)(60.15g)柱上層析，用77∶18∶4∶1的氯仿/乙醚/甲醇/氨水混合物洗脫得到純的AF163(50mg)，由CH2Cl2-乙醚重結(jié)晶，m.p.223-225℃(分解)。
1H-NMR(CDCl3)1.27(t，J＝7.2Hz；CH3CH2-)；1.55-1.67(m；2H)；2.03-2.19(m，2H)；2.26-2.46(m，2H)；2.36(s，CH3N-)；2.89-3.04(m，2H)；4.27(q，J＝7.2Hz；-CH2CH3)；8.25(brs.-NH-)ppm.
13C-NMR(DMSO-d6)11.6(CH3CH2-)；36.9(C3&C5)；39.9(-CH2CH3)；45.9(CH3N)；49.9(C2& C6)；72.9(C4)；179.8(C2′)；207.8(C4′)ppm.
MS m/e 243(M+)；186(M+-C3H7N)；149；71；70(100％)；57.
IR(KBr)3177(NH)；2930；2778；1513；1434；1357；1231；1116；1090；1070；1040；961；801；780；626；546；457cm-1.
UV(EtOH)lambdamax302nm.(∈34200).226nm.(∈7700).合成AF163的酒石酸鹽在AF163游離堿(0.735g，3.025mmol)的二氯甲烷(15ml)-甲醇(5ml)溶液中加入L(+)酒石酸(0.214g，1.427mmol)的甲醇(2.0ml)溶液，混合物于室溫?cái)嚢?.5小時(shí)，然后蒸去溶劑，將殘余物懸浮于乙醚-二氯甲烷中，過(guò)濾，用相同的溶劑混合物洗滌，得到黃色固體AF163酒石酸鹽，m.p.221-225℃(分解，0.923g，產(chǎn)率96％)。
1H-NMR(D2O)1.27(t，J＝7.2Hz，CH3CH2-)；2.08(m，2H)；2.49(m，2H)；3.01(s，CH3N-)；3.31(m，2H)；3.76(m，2H)；4.26(q，J＝7.2Hz，-CH2CH3)；4.37(s，-CHOH)ppm.
實(shí)施例111-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′，4′-二硫代海因，)AF173把1-甲基哌啶酮(29.35g，0.260mol)、KCN(26.57g，0.408mol)、NH4Cl(21.00g，0.393mol)和CS2(26ml)的乙醇(200ml)-水(50ml)溶液加熱回流(50-55℃)8小時(shí)，反應(yīng)混合物于室溫放置過(guò)夜，濾出得到的沉淀，先用水再用乙醇洗滌，得到黃色固體(26.3g，產(chǎn)率47.0％)，m.p.250-253℃(分解)，用甲醇結(jié)晶，m.p.252-254℃(分解)。
1H-NMR(DMSO-d6)1.43-1.56(m，2H)；1.89-2.05(m，2H)；2.21(s，CH3N-；2.26-2.40(m，2H)；2.64-2.79(m，2H)；11.14(br.s.，-NH-)ppm.
13C-NMR(DMSO-d6)36.2(C3& C5)；45.5(CH3N-)；49.9(C2& C6)；74.8(C4)；181.5(C2)；212.0(C4)ppm.
MS m/e 215(M+)；183(M+-S)；182(M+-SH)；181；158(M+-C3H7N)；123；102；77；71；70(100％).
IR(KBr)3130(NH)；1484；1449；1350；1295；1231；1198；1176；1145；1083；1062；957；721；545；504；cm-1.
UV(0.01N HCl)lambdamax298nm.(∈32000).220nm.(∈8000).
實(shí)施例121-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基-2′，4′-二硫代海因)AF163；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(4′-乙硫基-3′-咪唑啉-2′-硫酮)AF176；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(1′-乙基-2′-乙硫基-2′-咪唑啉-5′-硫酮)AF170；在1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′，4′-二硫代海因)AF173(3.30g，15.3mmol)在無(wú)水DMF(30ml)的懸浮液中加入NaH(0.760g，于礦物油中，60％；19.0mmol)，混合物于50℃攪拌1.5小時(shí)，在上述混合物中逐步加入EtBr(1.85g，17.0mmol)的DMF(6ml)溶液，在75-80℃攪拌4小時(shí)。于室溫下放置過(guò)夜后，濾去形成的沉淀(NaBr)，用乙醚洗滌，合并濾液和洗滌液，從蒸發(fā)后得到的油中分離出不溶于二氯甲烷的固體(1.5g)，可知其為起始物(相同的NMR和TLC)。將殘余物用硅膠柱色譜層析，以乙醚/氯仿/甲醇/氨水之比為68∶27∶4∶1的溶劑混合物洗脫得到第一個(gè)化合物1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基-2′，4′-二硫代海因)AF163(0.95g)，和以前AF160與P2S5反應(yīng)得到的產(chǎn)物相同。繼續(xù)洗出得到1-甲基哌啶-4-螺-5′-(4′-乙硫基-3′-咪唑啉-2′-硫酮)AF176(0.15g)，用己烷-CH2Cl2結(jié)晶，m.p.212-215℃(分解)。
1H-NMR(CDCl3)1.42(t，J＝7.2Hz，CH3CH2-)；1.73(m，2H)；2.06(m，2H)；2.31(m，2H)；2.38(s，CH3N-)；2.95(m，2H)；3.33(q，J＝7.2Hz，-CH2CH3)；10.0(br，-NH-)ppm.
13C-NMR(DMSO-d6)14.2(CH3CH2-)；25.6(-CH2CH3)；35.0(C3&C5)；45.8(CH3N-)；50.5(C2&C6)；74.3(C4)；192.1(C2′)198.1(C4′)ppm.MS m/e 243(M+)；182(M+-EtS，100％)；156(M+-EtSCN)；123；124；96；71；70；57.
IR(KBr)3135(NH)；2930；2788；1476；1463；1446；1281；1257；1232；1158；1141；1121；1096；958；711；674；535cm-1.
UV(EtOH)lambdamax.314nm.(∈5400)inf.，282nm.(∈6700).
重復(fù)AF173與1.5摩爾過(guò)量的EtBr的上述反應(yīng)，除了得到上述單乙基衍生物以外，還得到二乙基衍生物1-甲基哌啶-4-螺-4′-(1′-乙基-2′-乙硫基-2′-咪唑啉-5′-硫酮)AF170，m.p.66-67℃(用己烷重結(jié)晶)。
1H-NMR(CDCl3)1.24(t，J＝7.2Hz，CH3CH2-)；1.24(m，2H)；1.44(t，J＝7.2Hz，CH3CH2-)；2.27(m，2H)；2.39(s，CH3N-)；2.52(m，2H)；2.81(m，2H)；3.24(q，J＝7.2Hz，-CH2CH3)；3.93(q，J＝7.2Hz，-CH2CH3)ppm.
13C-NMR(CDCl3)12.2(CH3CH2-)；13.9(CH3CH2-)；25.7(-CH2CH3)；36.8(C3&C5)；39.0(-CH2CH3)；46.1(CH3N-)；51.5(C2& C6)；82.2(C4)；158.5(C2′)；216.7(C5′)ppm.
MS m/e 271(M+)；242(M+-Et)；214(M+-C3H7N)；185；162；75；71；70(100％)；57.
IR(KBr)1574(C＝N)；1446；1372；1354；1212；1071；1060；936cm-1.
UV(EtOH)max.(∈)296(22000)；252(17700)nm.AF176的酸水解向AF176(48mg)中加入HCl水溶液(1ml20％)，注意立刻會(huì)出現(xiàn)巰基的味道。把得到的溶液于室溫下攪拌1小時(shí)，然后50℃減壓蒸發(fā)，給出1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-硫代海因)鹽酸鹽(X)白色固體。
1H-NMR(D2O)2.10-2.43(m，4H)；2.94(s，CH3N-)；3.20(，1H)；3.47-3.78(m，3H)ppm.
MS m/e 199(M+)；181；171(M+-CO)；156(M+-HN-CO)；142(M+-C3H7N)；111；96；71；70；57.
UV(H2O)lambdamax.264nm.(∈20400)，224nm，(∈8600).
實(shí)施例131-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-硫代海因)AF195(a)把1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′，4′-二硫代海因)(AF173)(10.0g)的乙醇胺(40ml)-水(75ml)溶液回流1.75小時(shí)，減壓去除溶劑和過(guò)量的試劑，殘余物用乙腈-二氯甲烷、丙酮和乙醇-乙腈重復(fù)結(jié)晶得到純的1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-硫代-4′-(8β-羥乙基亞氨基海因)，m.p.230-231℃(分解)。
1H-NMR(D2O)11.74(m，2H)；1.94(m，2H)；2.26(s，CH3N-)；2.17-2.34(m，2H)；2.92(m，2H)；3.54(t，J＝5.4Hz，-CH2OH)；3.74(t，J＝5.4Hz，＝NCH2-)ppm.
13C-NMR(DMSO-d6)33.7(C3 & C5)；45.4(-CH2-)；45.9(CH3N-)；50.6(C2& C6)；59.2(-CH2-)；66.3(C4)；182.5(-C＝S)；195.0(-C＝N-)ppm.
MS m/e 242(M+)；224(M+-H2O)；199；185；172(M+-70)；154(M+-70-H2O)；71；70.
UV(0.01N HCl)lambdamax.227nm(∈22200)；242nm(∈10200).
將亞氨基海因衍生物((1.40g)溶于鹽酸水溶液(5.0ml，1∶1)并回流1小時(shí)，減壓蒸發(fā)反應(yīng)混合物，殘余物用甲醇結(jié)晶得到1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-硫代海因)鹽酸鹽(0.756g)，與AF176水解得到的產(chǎn)物(參見A實(shí)施例12)相同。
(b)將1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′，4′-二硫代海因)(AF173)(10.0g，0.0465mol)和正丁基胺(17.0g，0.233nol)的乙醇(80ml)溶液加熱回流1.5小時(shí)，從冷卻的反應(yīng)混合物中過(guò)濾分離出晶狀固體，將其用小量乙醇、乙醚和石油醚洗滌，得到1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-硫代-4′-乙基亞氨基海因)(AF189)(11.1g，0.0437mol)，產(chǎn)率94％，產(chǎn)物用二氯甲烷-甲醇結(jié)晶得到針狀物，m.p.236-239℃(分解)。
1H-NMR(CDCl3＋CD3OD)0.94(t，J＝7.2Hz，CH3CH2-)；1.38(m，2H)；1.60(m，2H)；1.69(m，2H)；1.89(m，2H)；2.40(m，2H)；2.41(s，CH3N-)；2.91(m，2H)；3.47(t，J＝7.2Hz，-CH2-N＝)ppm.
MS m/e 254(M+)；197(M+-C4H9)；184(M+-70)；149；128；71；70；57(C4H9*).
把亞氨基海因衍生物AF189(10.45g)溶于鹽酸水溶液(15.0ml，16％)并回流1小時(shí)。蒸餾反應(yīng)混合物直到只剩下少量液體。在殘留物中加入乙醇(50ml)，冷卻后得到固體，過(guò)濾，用少量乙醇和用乙醚洗滌得到1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-硫化海因)鹽酸鹽(AF195)(8.42g，產(chǎn)率87％)，m.p.＞295℃(分解)，與前文得到的產(chǎn)品相同。
實(shí)施例141-甲基哌啶-4-螺-5′-(噁唑烷-2′-硫酮)AF165在含有少量KOH粉末的無(wú)水DMSO(10ml)中加入4-氨基甲基-4-羥基-1-甲基哌啶(0.595g，4.13mmol)并進(jìn)行攪拌，接著加入二硫代碳(0.340g，4.47mmol)，反應(yīng)混合物于50℃加熱2小時(shí)。真空除去溶劑，殘余物用甲醇、丙酮和CH2Cl2重結(jié)晶數(shù)次得到晶狀固體，m.p.190-195℃(211mg)。
1H-NMR(CDCl3)1.80-1.98(m，2H)；2.03-2.16(m，2H)；2.32(S，CH3N-)；2.44-2.72(m，4H)；3.51(s-CH2N-C＝S)ppm.
13C-NMR(DMSO-dc)35.1(C3Cl5)；45.7(CH3N-)；51.5(C2ClC6)；53.1(-CH2NH-)；86.4(C4)；187.2(-C=S)ppm.
實(shí)施例15N-甲基降托烷-3-螺-5′-(3′-甲基海因)AF167，和N-甲基降托烷-3-螺-5′-(3′-乙基海因)AF168a)N-甲基降托烷-3-螺-5′-海因把托品酮(45g，0.32mol)的乙醇(160ml)溶液、碳酸銨(93g，0.96mol)的水(400ml)溶液和KCN(25.8g，0.40mol)的水(84ml)溶液的混合物在60℃加熱2小時(shí)，然后在室溫放置16小時(shí)。分離出N-甲基降托烷-3-螺-5′-海因(61.33g，0.29mol)，產(chǎn)率92％)并在干燥器中干燥，m.p.3301H-NMR(CD3COOD)2.1(m，2H，H6＝H7(α))，2.3(m，2H，H2＝H4(β))，2.4(m，2H，H2＝H4(α))，2.7(m，2H，H6＝H7(β))，2.9(s，3H)，3.0(bs，NH)4.1(bs，2H，H1＝H5)ppm.
1H-NMR(DCl，D2O)2.3(m，4H，H6＝H7(α)和H2＝H4(β))，2.5(m，2H，H2＝H4(α))，2.7(m，2H，H6＝H7(β))，2.9(s，3H)，4.15(bs，2H，H1＝H5)ppm.
13C-NMR(DCl，D2O)25.5(C6＝C7，t)，33.5(C2＝C4，t)，39.7(CH3，q)，59.3(C3＝C5′，s)，63.0(C1＝C5，d)，159.3(C2′，s).180.2(C4′，s)ppm.
b)AF4167和AF168室溫下使N-甲基降托烷-3-螺-5′-海因(1當(dāng)量)和KOH(1當(dāng)量)在水中混合數(shù)分鐘，把甲醇或乙醇中的甲基碘或乙基碘滴(2當(dāng)量)加到水溶液中，反應(yīng)混合物用氯仿萃取，用硫酸鎂干燥，然后蒸發(fā)，以大約10％的產(chǎn)率得到產(chǎn)品AF167和AF168，AF1761H-NMR(D2O)1.65(m，2H，H6＝H7(α))，1.8(m，2H，H2＝H4(β))，2.2(m，2H，H2＝H4(α))，2.4(m，2H，H6＝(H7(β))，2.55(s，3H)，2.85(s，3H)，3.25(bS，2H，H1＝H5)ppm.
1H-NMR(CDCl31.55(m，2H，H6＝H7(α))，1.75(m，2H，H2＝H4(β))，2.2(m，2H，H2＝H4(α))，2.4(s，3H)，2.45(m，2H，H6＝H7(β))，3.0(s，CH3)，3.3(bs，2H，H1＝H5)，6.3(bs，NH)ppm.
Mass Spectrum m/e 223(M+)AF1681H-NMR(CDCl3，CD3OD)1.1(t，3H)，1.6(m，2H，H6＝H7(α))，1.75(m，2H，H2＝H4(β))，2.2(m，2H，H2＝H4(α))，2.35(s，3H)，2.4(m，2H，H6＝H7(β))，3.3(bs，2H，H1＝H5)，3.55(q，2H)ppm.
1H-NMR(CDCl3)1.2(t，3H)，1.6(m，2H，H6＝H7(α))，1.75(m，2H，H2＝H4(β))，2.2(m，2H，H2＝H4(α))，2.4(s，3H)，2.45(m，2H，H6＝H7(β))，3.3(bs，2H，H1＝H5)，3.55(q，2H)，6.3(bs，NH)ppm.
13C-NMR(CDCl3，δ)13(CH3CH2)，25(C6＝C7)，35(C2＝C4)，40(N-CH3)，40.5(N-CH2)，59(C3-C5′)，60(C1＝C5)，159(C2′)，180(C4′)ppm.
Mass Spectrum m/e 237(M+)實(shí)施例161-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基噁唑烷-2′-酮)AF172a)4-乙酰胺基甲基-4-羥基-1-甲基哌啶室溫下把4-氨基甲基-4-羥基-1-甲基哌啶(2.959，0.02mol)、碳酸鉀(6.59，0.047mol)和乙酸酐(8.59，0.08mol)在甲醇中混合2小時(shí)，加氫氧化鈉進(jìn)行中和，溶液用氯仿萃取，蒸發(fā)后得到黃色油，經(jīng) 定為4-乙酰胺基甲基-4-羥基-1-甲基哌啶(3.49，0.018mol，產(chǎn)率91％)。
b).4-乙氨基甲基-4-羥基-1-甲基哌啶在氫化鋁鋰(49)存在下將4-乙酰胺基甲基-4-羥基-1-甲基哌啶(3.49，0.018mol)于無(wú)水THF中回流。三天后，將混合物傾入冰-水浴并通過(guò)硅藻土過(guò)濾。蒸發(fā)溶劑，并在加水后用氯仿萃取溶液，萃取物用硫酸鎂干燥和蒸發(fā)后得到1.39(產(chǎn)率33％)粗產(chǎn)品，4-乙氨基甲基-4-羥基-1-甲基哌啶，如此制得的產(chǎn)品可不經(jīng)進(jìn)一步純化直接使用。
c)1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基噁唑烷2′-酮)AF172在氮?dú)庵惺?-乙氨基甲基-4-羥基-1-甲基哌啶(16.g，011mol)和N，N′-羰基二咪唑(329，0.2mol)在400ml氯仿中混合，蒸發(fā)后得到50g粗產(chǎn)品，將其用己烷洗滌，蒸發(fā)后得到產(chǎn)物1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基噁唑烷-2-酮)AF172，為帶黃色的油(16.8g，0.085mol，產(chǎn)率85％)。
1H-NMR(CDCl3)δ1.15(t，3H)，1.8(m，2H)，1.95(m，2H)，2.3(s，3H)，2.55(m，2H)，3.28(s，2H)，3.32(q，2H)ppm.
13C-NMR(CDCl3)13(CH3CH2)，22(CH3CH2)，37(CH3CH2N)，39(CH2NEt)，52(NCH2CH2)，55(C-O)，157.5(C＝O)ppm.
Mass Spectrum m/e 237(M+)實(shí)施例171-甲基哌啶-4-螺-4′-(3′-乙基噁唑烷-2-酮)AF174a)4-乙酰胺基-4-羥甲基-1-甲基哌啶室溫下使4-氨基-4-羥甲基-1-甲基哌啶(2.95g，0.02mol)、碳酸鉀(6.5g，0.047mol)和乙酸酐(8.5g，0.08mol)于甲醇中混合2小時(shí)，加氫氧化鈉進(jìn)行中和，溶液用氯仿萃取，蒸發(fā)后得到的白色固體用熱丙酮結(jié)晶得到4-乙酰胺基-4-羥甲基-1-甲基哌啶(1.67g，0.009mol，產(chǎn)率45％)。
b)4-乙氨基-4-羥甲基-1-甲基哌啶在氫化鋁鋰(3g)存在下使4-乙酰胺基-4-羥甲基-1-甲基哌啶(1.6g，8.6mmol)在無(wú)水THF中回流，4小時(shí)后，將混合物傾入冰水浴中并用硅藻土過(guò)濾。蒸發(fā)溶劑，在蒸去大多數(shù)水之后用氯仿萃取溶劑，用硫酸鎂干燥，蒸發(fā)后得到1.13g(產(chǎn)率77％)很純的產(chǎn)品，如此得到的產(chǎn)品4-乙氨基-4-羥甲基-1-甲基哌啶可不經(jīng)進(jìn)一步純化直接使用。
c)1-甲基哌啶-4-螺-4′-(3′-乙基噁唑烷-2-酮)AF174氮?dú)庵惺?-乙氨基-4-羥甲基-1-甲基哌啶(172mg，1mmol)和N，N′-羰基二咪唑(486mg，3mmol)，在氯仿中混合3小時(shí)，蒸發(fā)后得到的粗產(chǎn)品用己烷洗滌，蒸發(fā)后給出產(chǎn)物1-甲基哌啶-4-螺-4′-(3′-乙基噁唑烷-2-酮)AF174，為白色固體(140mg，0.71mmol，產(chǎn)率71％)。
1H-NMR(CDCl3)δ1.10(t，3H)，1.6(m，2H)，1.95(m，4H)，2.25(s，3H)，2.85(m，2H)，3.2(q，2H)，4.1(s，2H)ppm.
Mass spectrum m/e 198(M+)實(shí)施例182-N-甲基-螺-(1，3-琥珀酰亞胺-4，3′)奎寧環(huán)AF133a)(3-奎寧環(huán)亞基)-氰基乙酸乙酯使3-奎寧環(huán)酮(30g，0.24mol)、氰基乙酸乙酯(40g，0.35mol)、乙酸銨(3.8g)、乙酸(11g)和120ml苯的混合物加熱回流，共沸蒸餾除去水(總量4ml水)。冷卻苯溶液，加入碳酸鉀(30g)的水溶液(120ml)，混合物用甲苯萃取(3×500ml)。甲苯萃取液經(jīng)合并、干燥，沉淀出鹽酸鹽產(chǎn)品，得到63g(產(chǎn)率95％)粗產(chǎn)品。
TLC氫氧化銨(25％水溶液)2％，V/V，甲醇中，Silica Art5735(Merck)，Rf0.67該產(chǎn)品可在乙醇或異丙醇中重結(jié)晶面進(jìn)一步純化。
1H-NMR(CDCl3-TMS)游離堿1.29(t，3H，CH3)；4.2(q，2H，CH2)；1.7-1.9，2.8-3.2(m，奎寧環(huán)骨架)。
13C-NMRδ(CDCl3-TMS)14(CH3)；62(CH2O)；189(C＝O)；162(C＝N)；115(C-CN)；100(C＝C)；33.7(C＝H).
b)3-乙酯基-3-乙酯基甲基奎寧環(huán)把溶于25ml水中的(3-奎寧環(huán)亞基)氰基乙酸乙酯(64g，0.24mol)和氰化鉀(17g，0.26mol)溶于125ml乙醇，將混合物回流20分鐘，冷卻，傾之潷去氯化鉀，此氯化鉀用二份各50ml的乙醇洗滌，蒸發(fā)合并的醇溶液，把油狀殘余物溶于250ml濃鹽酸并回流24小時(shí)。然后蒸發(fā)溶液，殘余物用丙酮洗滌數(shù)次，干燥。干燥的固體在用氯化氫飽和的乙醇中回流20小時(shí)，去除乙醇，用碳酸鈉小心堿化殘余物，用氯仿萃取。干燥、蒸發(fā)氯仿溶液，粗制二酯用柱色譜進(jìn)一步純化，用含2％甲醇的氯仿作洗脫系統(tǒng)。
MS m/e 2.69(M+)；基峰m/e 196(M-C-OEt).
1H-NMRδ(CDCl3-TMS)1.2(dt，6H，CH3)；4.2-4.3(dt，4H)，CH2O)；1.3-1.6，2.6-3.1(m，奎寧環(huán)骨架).
c)2-N-甲基-螺-(1，3-琥珀酰亞胺4，3′)奎寧環(huán)(AF133)把3-乙酯基-3-乙酯基甲基奎寧環(huán)(3.35g，12mmol)溶于4.5g甲胺，壓力下于190℃加熱(90小時(shí))，冷卻和蒸發(fā)反應(yīng)混合物，固體殘余物用硅膠柱色譜純化，在含0.2氨的氯仿中含有2％甲醇的溶劑作為洗脫系統(tǒng)，得到AF133，為白色固體，1.2g(5.7mmol)m.p.94-96℃。
MS M+2091H-NMRδ(CDCl3-TMS).3.4(d，1H)(H2)；2.96(s，3H)(CH3)；2.5(d，1H)(H2)；1.5-1.9(m，奎寧環(huán)骨架).
實(shí)施例192-N-乙基-螺-(1，3-琥珀酰亞胺4，3′)-奎寧環(huán)AF134把粗3-乙酯基-3-乙酯基甲基奎寧環(huán)(20g)溶于70％乙胺水溶液，壓力下于140℃加熱7小時(shí)，反應(yīng)用GC監(jiān)視。粗產(chǎn)品用氯仿萃取，然后干燥、蒸發(fā)，油狀殘余物用硅膠柱色譜純化，用氯仿/石油醚/乙醇/氨水17/13/3/0.4洗脫。游離堿以鹽酸鹽形式沉淀，得到6.6g白色固體，m.p.270-272℃。TLC氫氧化銨(25％水溶液)2％v/v，甲醇中，SilicaArt 5735，Merck，Rf0.47。
MS M+2221H-NMRδ(CDCl3-TMS)游離堿1.5(t，3H，CH3)；3.5(q，2H，N-CH2)；1.6-3.3(m，奎寧環(huán)骨架).
實(shí)施例20
1-甲基哌啶-4-螺-5′-(噁唑烷-2′，4′-二酮)AF169和1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基噁唑烷-2′，4′-二酮)AF180a)4-羥基-4-氰基-1-甲基哌啶在新蒸餾的1-甲基哌啶-4-酮(81.72g，0.72mol)的水溶液(200ml)中加入大約100ml HCl的37％溶液使pH為3，在冰浴中冷卻反應(yīng)混合物，以適當(dāng)?shù)乃俣认蚱渲屑尤肭杌?49g，0.75mol)水溶液(200ml)，控制加入速度以使內(nèi)溫保持大約10℃。加入完成后攪拌反應(yīng)二個(gè)多小時(shí)，過(guò)濾，用水洗滌并干燥，以67％的產(chǎn)率得到產(chǎn)品4-羥基-4-氰基-1-甲基哌啶，為白色粉末(67g，0.48mol，m.p.135℃)。
1H-NMR(CDCl3)δ1.9(m，2H)，2.2(m，2H)，2.4(s，3H)，2.45(m，2H)，2.75(m，2H)，2-3.5(bm，1H，OH)ppm.
b)4-羥基-4-氨基甲?；?1-甲基哌啶在外部冷卻的條件下將化合物4-羥基-4-氰基-1-甲基哌啶(36.4g，0.26mol)緩慢加入硫酸(80ml)，混合物于室溫保持41小時(shí)。然后加入粉狀的冰(30g)。得到的溶液用碳酸鋇(376g)中和至pH8-9，水加入后，所得的硫的鋇用甲醇洗滌。減壓濃縮濾液，用乙醇結(jié)晶的產(chǎn)品4-羥基-4-氨基甲酰基-1-甲基哌啶(28.16g，0.18mol，產(chǎn)率69％)為白色固體(m.p.180℃)。
1HNMR(CD3OD)δ1.51(m，2H)，2.15(m，2H)，2.25(s，3H)，2.4(m，2H)，2.7(m，2H)ppm.
Mass Spectrum m/e 158(M+).
c)1-甲基哌啶-4-螺-5′-(噁唑烷-2′，4′-二酮AF169在甲醇鉀(9.8g，0.14mol)的無(wú)水乙醇(60ml)溶液中加入4-羥基-4-氨基甲酰基-N-甲基哌啶(27.5g，0.17mol)和碳酸二乙酯(26.23g，0.22mol)的乙醇(300ml)溶液，得到的混合物于80℃回流60小時(shí)。蒸發(fā)反應(yīng)混合物，殘余物用冷水振蕩，用HCl(2N)中和至pH7。將溶液濃縮至一半體積，過(guò)濾白色沉淀物，用乙醇研制得到1-甲基哌啶-4-螺-5′-(噁唑烷-2′，4′-二酮)AF169(22g，0.12mol)，產(chǎn)率70％，為白色固體，(m.p.285℃(分解)。
1H-NMR(D2O，pH7)2.07(m，2H)，2.27(m，2H)，2.95(s，3H)，3.30(m，2H)，3.60(m，2H)ppm.
Mass Spectrum(化合物的pH為7)m/e 185 and 184(M+＋1 and M+).
d)1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基噁唑啉-2′，4′-二酮)(2.8g，0.015mol)的干燥DMF(100ml)溶液中緩慢加入氫化鉀(65％，油中)直到反應(yīng)停止升溫(用掉4.9g)將白色懸浮液回流1小時(shí)后冷卻。滴加乙基溴(4.6g，0.042mol)，反應(yīng)自然升溫，在混合物冷卻至室溫后，使其回流2小時(shí)。冷卻后分離出白色固體用乙醇洗滌。蒸出溶劑，粗產(chǎn)品在硅膠柱上層析，用氯傷和甲醇作洗脫劑。蒸發(fā)含有產(chǎn)品的餾份，分離出產(chǎn)品，經(jīng)鑒定為游離堿形式。在實(shí)際操作中，用HCl/乙醚/乙醇溶液使其轉(zhuǎn)化成鹽酸鹽，可沉淀出1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基噁唑烷-2′，4′-二酮)鹽酸鹽(0.746g，0.003mol，產(chǎn)率21％)，m.p.305℃(分解)。1H-NMR(CDCl3，游離堿)δ1.2(t，3H)，1.75(m，2H)，2.15(m，2H)，2.3(s，3H)，2.32(m，2H)，2.80(m，2H)，3.55(q，2H)ppm。
13C-NMR(CDCl3，游離堿)δ13(CH2CH3)，32(CH2CH3)，35(CH2-CH2-C)，46(N-CH3)，50(CH2-N-CH3)，85(C spiro)，155(OC＝O)，175(C－C＝O)ppm。
Mass spectrum(游離堿)m/e 212(M+)1-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′-甲基-2′-噻唑啉)AF151(S)a)使1-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′甲基-2′-噁唑啉)，AF151(185g，11.01mol)、五硫化二磷(l.83g，8.23mmol)和對(duì)甲基磺酸～水合物(4.20g，22.08mmol)在二甲苯(70ml)中的混合物在磁性攪拌下回流3小時(shí)，共沸蒸餾法蒸出溶劑，用濃NaOH水溶液使留下的殘余物成堿性，然后用二氯甲烷萃取。干燥有機(jī)萃取液(Na2SO4)，去除溶劑得到棕色油(2.10g)，將其在硅膠柱(Kieselgel S. 0.032-0.063mm，Riedcl DeHaen，70g)上層析，用含有10M氨的氯仿(97％)-甲醇(3)的溶劑混合物洗脫，得到含有純AF151(S)(0.90g)的餾份。
b)把類似的粉狀4-乙酰胺基-4-羥甲苯-1-甲基哌啶(8.00g，0.043mol)和五硫化二磷(6.10g，0.0275mol)的混合物懸浮于二甲基(120ml)，磁性攪拌下回流6小時(shí)，將反應(yīng)混合物放置過(guò)濾，過(guò)濾出得到的沉淀物，用石油醚(40-60℃)洗滌給出灰色粉末(13.0g)。冷卻得到的粉末，用濃NaOH溶液使之呈堿性，然后用二氯甲烷萃取數(shù)次，合并的萃取液用Na2SO4干燥并蒸發(fā)。留下的殘余物用己烷萃?。蝗コ和楹蟮玫郊t色油(3.53g)，蒸餾后得到無(wú)色油；b.p.60-68℃(0.4mm)(2.40g)，使其在硅膠60(Merck，100g)柱上層析，用CHCl3∶Et2O∶MeOH∶NH4OH(70∶25∶4∶1)的溶劑混合物洗脫得到純AF151(S)(1.71g)。
1H-NMR(CDCl3)1.65-1.78(m，2H)；1.90-2.04(m，2H；)；2.19(s，CH3C＝N-)；2.32(s，CH3N-)；2.30-2.43(m，2H)；2.60-2.75(m，2H)；3.11(s，CH2S-)ppm。
13C-NMR(CDCl3)19.9(CH3C＝N-)；35.8(C3&C5)；43.1(-CH2S-)；45.6(CH3N-)；52.1(C1&C6)；78.5(C4)；161.0(S-C＝N-)ppm。
MS m/e 184(M+，100％)；110(26％)；109(56％)；72(93％)；71(24％)。
實(shí)施例221-甲基哌啶-4-螺-4′(5′)-(2′-甲基-2′-咪唑啉)AF 190a)4-氨基-4-氰基-1-甲基哌啶把1-甲基哌啶-4-酮(33.0g，0.292mol)、氰化鉀(19.5g，0.299mol)和氯化銨(16.5g，0.308mol)懸浮于甲醇(225ml)和水(15ml)，混合物于室溫?cái)嚢?2天。過(guò)濾出得到的沉淀物，減壓蒸發(fā)濾液。去除還殘留于殘余物中的水，加入乙醇，然后共沸蒸餾。再加入乙醇，殘余物部分溶解，濾出留下的無(wú)機(jī)物固體并用乙醇洗滌。合并濾液和洗液，去除溶劑后得到粘稠的油(35.5g)，它在TLC(氯仿∶甲醇∶氫氧化銨(水溶液)17∶2∶1-硅膠)分析中有二個(gè)點(diǎn)，用乙醚結(jié)晶得到固體用同樣的溶劑再結(jié)晶得到4-氰基-4-羥基-1-甲基哌啶晶體，m.p.130-133℃。濃縮母液沉積出的第二批產(chǎn)物，為晶狀固體，其中大部分是4-氨基-4-氰基-1-甲基哌啶。
1H-NMR(CDCl3)1.72-1.88(m，2H)；2.01(m，2H)；2.25-2.37(m，2H)2.32(s，CH3N-)；2.74-2.83(m，2H)ppm。
MS m/e 139(M+)；112(M+-HCN)；71；70。
4-氨基-4-氰基-1-甲基哌啶經(jīng)乙酸酐和吡啶乙?；玫?-乙酰胺基-4-氰基-1-甲基哌啶，用石油醚-二氯甲烷結(jié)晶，m.p.143-144℃。
1H-NMR(CDCl3)1.78-1.96(m，2H)；2.04(s，CH3，CON-)；2.32(s，CH3N-)；2.35-2.50(m，4H)；2.66-2.84(m，2H)；6.22(s，-NHCO-)ppm。
MS m/e 181(M+)；122(M+-CH3CONH2)IR(CHCl3)3438，3303，3940，2804，2242(C＝W)，1670(酰胺)CM-1。
使4-氨基-4-氰基-1-甲基哌啶酸水解(H2SO4)得到4-氨基-4-氨基甲?；?1-甲基哌啶，用乙酸乙酯-二氯甲烷結(jié)晶，m，p.145-147℃。
1H-NMR(CDCl3)1.44(m，2H)；1.68(br-NH2)；2.12-2.34(m，4H)；2.30(s，CH3N-)；2，70-2.82(m，2H)；5.47(br-NH-)；7.39(br，-NH-)ppm。
MS m/e 158(M+＋1)；157(M+)；140(M+-NH3，100％)；113(M+-CONH2)；96；71。
b)4-氨基-4-氨基甲基-1-甲基哌啶氮?dú)夥罩邪?-氨基-4-氰基-1-甲基哌啶(3.60g)的無(wú)水二甲氧基乙烷溶液加入機(jī)械攪拌的LiAlH4(3.0g)的二甲氧基乙烷懸浮液中，其加入速度要控制在使溫度不能超過(guò)50℃。加入結(jié)束后加熱回流混合物6小時(shí)。在氮?dú)夥罩邢驍嚢璧睦?0℃)反應(yīng)混合物中加入4M NaOH(10ml)、水(3ml)、飽和NaOH溶液(10ml)和水(5ml)破壞過(guò)量的LiAlH4。分離有機(jī)溶劑，水相用THF萃取數(shù)次，合并分離出的有機(jī)溶劑和THF萃取液，用Na2SO4干燥并去除溶劑得到標(biāo)題化合物，為粘稠的油(3.17g)，用蒸餾進(jìn)行純化，b.p.60-62℃(0.8mm)。
1H-NMR(CDCl3)1.43(m，2H)；1.58(m，2H)；2.15(br，-NH2)；2.30(s，CH3N-)；2.30(m，2H)；2.56(s，-CH2NH2)；2.56(m，2H)ppm。
把得到的二胺乙酰化得到二乙酰胺固體，m，p.175-176℃(用乙腈結(jié)晶)。
1H-NMR(CDCl3)1.74(m，2H)；1.96-2.10(m，2H)；1.99(s，CH3CON-)；2.02(CH3CON-)；2，21(m，2H)；2.28(s，CH3N-)；2.51-2.61(m，2H)；3.50(d，J＝5.7Hz，-CH2NH-)；5.62(s，-NHCO-)；7.18(t.-CH2NHCO-)ppm。
MS m/e 227(M+)；184(M+-CH3CO)；169(M+-CH3-CONH)；168(M+-CH3CONH2)；167；155；112；109(100％)；96；71；70。
用阮內(nèi)鎳作催化劑，在含有乙酸鈉的熱(60℃)乙酐中用氫(50psi)氫化4-氨基-4-氰基-1-甲基哌啶也可得到二乙酰胺。
c)1-甲基哌啶-4-螺-4′(5′)-(2′-甲基-2′-咪唑啉)AF190在b)4-氨基-4-氨基甲基-1-甲基哌啶(0.248g，1.734mmol)的二氯甲烷(5ml)溶液中加入乙酰亞氨酸乙酯氫氯化物(0.282g，2.282mmol)，混合物于室溫?cái)嚢?小時(shí)。減壓去除溶劑，用濃Na2CO3水溶液使殘余物呈堿性，然后用二氯甲烷萃取，萃取液用Na2CO3干燥，去除溶劑得無(wú)色油(191mg)，用硅膠柱色譜層析，以甲醇∶氯仿∶1％氫氧化銨(水溶液)的混合溶液洗脫，洗脫中甲醇的含量由10％不斷加大至99％，得到AF190純產(chǎn)品，為油狀物，冷卻使其固化。
1H-NMR(CDCl3)1.57-1.84(m，4H)；1.93(s，CH3C＝N-)；2.17-2.33(m，2H)；2.29(s，CH3N-)；2.56(m，2H)；3.37(s，-CH2-N-)ppm。
13C-NMR(CDCl3)15.2(CH3C＝N-)；37.3(C3&C5)；46.1(CH3N-)；52.5(C2& C6)；59.7(C4)；63.7(-CH2N-)；162.1(-C＝N-)ppm.
MS m/e 167(M+)；152(M-CH3)；138；109(100％)；97；96；72；71；70，IR(neat)3260；2933；2852；2800；1620(-C＝N-)cm-1.
實(shí)施例231-甲基哌啶-4-螺-4′(5′)-[2′-甲基-4′H(5′H)-咪唑-5′(4′)-酮]AF230把4-乙酰胺基-4-氰基-1-甲基哌啶(1.03g)溶于濃硫酸(4.0ml)，在室溫下放置4天。把反應(yīng)混合物加入冷水(10ml)，然后向其中加入碳酸鋇直至反應(yīng)結(jié)束。濾出形成的硫酸鋇，并用水和乙醇洗滌。用濃NaOH溶液調(diào)節(jié)合并的濾液和溶液的PH至13，減壓去除溶劑。殘余物用乙醇萃取，蒸發(fā)萃取液，殘余物用二氯甲烷萃取，蒸發(fā)萃取液給出油狀物(0.75g)，使其在硅膠60(Merck 0.040-0.063mm，32g)上柱色譜層析，用1∶9甲醇(含有15％w/w NH3)-氯仿作洗脫劑得到純的AF230(0.185g)，用二氯甲烷-乙醚結(jié)晶，m，p.231-234℃。
1H-NMR(CDCl3)δ1.49(m，2H)，1.97(m，2H)，2.20(s，CH3-)，2.34(s，CH3-)，2.48(m，2H)，2.80(s，2H)，9.93(br，-NH-)ppm。
1H-NMR(D2O)δ1.55(m，2H)，1.88(m，2H)，2.22(s，CH3-)，2.29(s，CH3-)，2.33(m，2H)，2.90(m，2H)ppm。
MS m/e181(M+)；111(M-70)；104；94；77；71(100％)；70。
UV(EtOH)lambdamax.224nm，(∈4650).248nm，(∈2450).
IR(KBr)3140；2795；2540；1665；1540cm-1。
還可以使4-乙酰胺基-4-氰基-1-甲基哌啶在堿性介質(zhì)中環(huán)化。為此，在1N乙醇化KOH或者IN NaOH水溶液中回流上述化合物也可得到AF230，在后一情況下，還得到4-乙?；?4-氨基甲酰基-1-甲基哌啶，用二氯甲烷-甲醇結(jié)晶，m，p.207-208℃。
1H-NMR(CDCl3)δ2.05(CH3CO-)，2.08-2.30(m，6H)，2.28(CH3N-)，2.63(m，CH2-)，5.40(brs，-NH-)，5.56(brs，-NH-)，7.04(brs，-NH-)ppm.
MS m/e 199(M+)；181(M+-H2O)；155(M+-CONH2)；140(M+-CH2CONH2)；122；112；111；96；71(100％)；70.
如標(biāo)題所示，AF230還可以其互變異物體的形式存在。
實(shí)施例241-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-2′-噁唑啉-4′-酮)，AF238a)4-乙酰胺基羰基-4-乙酰氧基-1-甲基哌啶在三頸瓶中向4-氰基-4-羥基-1-甲基哌啶(2.55g，18mmol)和乙酐(11ml，108mmol)的混合物中滴加5.1g(2當(dāng)量)的60％高氯酸(HClO4)溶液，進(jìn)行放熱反應(yīng)，20分鐘后溫度降下來(lái)，攪拌該溶液2小時(shí)并在室溫放置過(guò)夜。濾出白色沉淀物，用乙醚和石油醚洗滌，以高產(chǎn)率得到4-乙酰胺羰基-4-乙酰氧基-1-甲基哌啶高氯酸鹽。
1H-NMR[高氯酸鹽](D2O)δ2.2-2.4(m，2H)，2.26(s，3H)，2.27(s，3H)，2.5(m，2H)，2.95(s，3H)，3.32(m，2H)，3.58(m，H)ppm.
1H-NMR[游離堿](CDCl3)δ2.05-2.27(m，4H)，2.13(s，3H)，2.28(s，3H)，2.67-2.75(m，4H)，8.4(bs，1H，NH)ppm，MS m/e 242(M+)；182，167，139，123(100％)，114，96，82，70，60。
UV(H2O)lambdamax.206 nm，(∈20400).
IR(KBr)3380，3020，1740，1670，1670(sh)，1550，1400，1380，1250cm-1。
b)1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-2′-噁唑啉-4′-酮)，AF238將4-2酰胺基羰基-4-乙酰氧基-1-甲基哌啶的高氯酸鹽(70mg，0.25mmol)在二甲苯中于172℃(硅油浴溫)加熱，隨后白色懸浮固體變成黃色，反應(yīng)過(guò)程中可感覺到有乙酸的強(qiáng)列氣味。TLC說(shuō)明了高氯酸鹽形式的1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-2′-噁唑啉-4′-酮)，AF238的總轉(zhuǎn)化率。
1H-MR(D2O)δ2.2(m，3H)，2.25(s，2H)，2.45(s，2H)，2.8(m，3H)3.25(m，2H)，3.5(m，2H)ppm.
MS m/e 182(M+)；140，123，112，104，96，77，70(100％)。
實(shí)施例251-甲基哌啶-4-螺-5′-(1′-甲基-3′-乙基海因)；AF161在AF160(100mg，0.47mmol)和KH(100mg，35％w/w，于礦物油中)于5ml DMF的混合物中加入對(duì)甲苯磺酸甲酯(0.4g，1mmol)，溶液于室溫?cái)嚢?0分鐘，用草酸的乙醚溶液酸化。將沉淀物溶于水，堿化，用石油醚萃取，萃取液濃縮后用硅膠柱層析，用90∶10∶1的氯仿/甲醇/氨水洗脫，合并純餾份，蒸發(fā)，殘余物溶于乙醚，沉淀為鹽酸鹽(85mg，產(chǎn)率72％)。
1H-NMR(游離堿，CDCl3)δ1.2(t，J＝6Hz，3H)，1.6-1.65(m，2H)，2.0-2.1(m，2H)，2.39(s，3H)，2.75-2.85(m，4H)，2.86(s，3H)，3.55(q，J＝6Hz.2H)ppm。
1H-NMR(HCl鹽，D2O)δ1.2(t.J＝6Hz，3H)，2.1-2.15(m，2H)，2.3-2.4(m，2H)，2.95(s，3H)3.0(s，3H)，3.5(q，J＝6Hz.2H)ppm。
MS m/e 225(M+18％)；71(100％)。
實(shí)施例261-甲基哌啶-4-螺-5′-(1′，3′-二乙基海因)，AF162在1-甲基哌啶-4-螺-5′-海因(100mg，0.6mmol)和KH(0.2g 35％w/w，于礦物油中)于3ml DMF的混合物中加入乙基溴(0.5g，0.46mmol)，該溶液于室溫?cái)嚢?0分鐘，用乙醚稀釋，用過(guò)量草酸酸化。沉淀物溶于水，堿化并用氯仿草取數(shù)次，萃取物經(jīng)合并、濃縮和用硅膠層析，用氯仿和90∶10∶1氯仿/甲醇/氨水梯度洗脫得到純的AF162(60mg，產(chǎn)率42％)。
1H-NMR(游離堿，CDCl3)δ1.2(t，J＝6Hz，6H)，1.65-1.7(m，2H)，1.96-2.15(m，2H)，2.4(s，3H)，2.5-2.6(m，4H)，3.3(q，J＝6Hz，2H)ppm。
1H-NMR(HCl鹽，D2O)1.15(t，J＝6Hz，6H)，2.05-2.15(m，2H)，2.25-2.35(m，2H)，2.9(s，3H)，3.3(q，J＝6Hz，3H)ppm，13C-NMR(HCl鹽.D2O)δ14.0；28.6；35.0；44.0；52.7；59.2；157.0；177.0ppm，MS m/e 239(M+75％)；71(100％)。
實(shí)施例271-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′-甲硫基-5′-甲氧基-4′H-咪唑)AF191將1-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′，5′-二甲硫基-4′H-咪唑)AF177(0.700g，2.881mmol)和甲醇鈉(0.360g，6.667mmol)在甲醇(15ml)中加熱回流3.5小時(shí)，觀察到有氣體產(chǎn)生。由反應(yīng)混合物中去除溶劑，殘余物用二氯甲烷萃取，蒸發(fā)有機(jī)萃取液得到固體殘留物(0.613g)，將其用熱石油醚萃取，由萃取液中蒸去溶劑余下殘留物(0.263g)，用石油醚結(jié)晶得到純的AF191，m，p.84-85℃。
1H-NMR(CDCl3)1.40(m，2H)；1.97(m，2H)；2.36(s，CH3N-)；2.52(s，CH3O-)；2.53(m，2H)；2.70-2.80(m，2H)；4.10(s，CH3O-)ppm，13C-NMR(CDCl3)13.6(CH3S-)；32.3(C3)；46.2(CH3N-)；51.9(C2)；57.9(CH3O-)；74.2(C4)；171.6(-N＝C-SCH3)；196.0－N＝C＝OCH3)ppm。
MS m/e 228(M+＋1).
實(shí)施例281-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′-甲硫基-5′-氨基-4′H-咪唑)AF192使氨溶于甲醇(15％w/w)制成試劑，將AF177(0.411g)于該試劑(15ml)中的溶液在室溫?cái)嚢?天，蒸發(fā)反應(yīng)混合物，在殘余物中加入一份新鮮上述試劑15ml，重復(fù)反應(yīng)二次。最后，減壓蒸發(fā)反應(yīng)混合物，固體殘余物用丙酮洗滌，得到AF192，為白色固體(0.266g)，m，p.＞240℃(分解)(由乙醇結(jié)晶)。
1H-NMR(D2O)1.48(m，2H)，1.89(m，2H)，2.29(s，CH3N-)；2.46(m，2H)；2.48(s，CH3S-)；2.86(m，2H)ppm。
MS m/e 212(M+)；142(M+-70)；70.
實(shí)施例291-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′-甲硫基-5′-氨基甲基-4′H-咪唑)AF193和1-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′，5′-二(氨基甲基)-4′H-咪唑)AF194將AF177(0.338g)于甲胺水溶液(5.0ml，35％)中的溶液于80℃加熱2小時(shí)，減壓去除水和過(guò)量的試劑，殘余物用硅膠(Merck 60，0.040-0.06mm)柱層析，用80∶20∶1氯仿/甲醇/氨水溶劑混合物洗脫，得到AFl93白色固體(0.061g)，用乙睛結(jié)晶后m，p.193-194℃。
1H-NMR(CDCl3)1.44(m，2H)；1.85(m，2H)；2.38(s，CH3N-)；2.52(s，CH3OS-)；2.66(m，2H)；2.81(m，2H)；3.06(s，CH3NH-)；6.47(-NH-)ppm。
MS m/e 226(M+)；179(M+-CH3S)；170(M+-CH3NHCN)；169；156(M+-70)。
用50∶50∶1的氯仿/甲醇/氨水溶劑混合物洗脫給出AF194白色固體(0.130g)，用乙睛結(jié)晶，m，p.113-114℃。
1H-NMR(CDCl3＋CD3OD)1.44(m，2H)；1.81(m，2H)；2.37(s，CH3N-)；2.57(m，2H)；2.80(m，2H)；2.95(s，CH3NH-)；2.96(m，CH3NH-)ppm。
MS m/e 209(M+)；152；139(M+-70)。
重復(fù)上述反應(yīng)，但每摩爾AF177使用2摩爾甲胺，得到的主要產(chǎn)物為AF193和僅有少量AF194。
實(shí)施例301-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′-甲基-2′-噁唑啉)AF150(a)1-甲基哌啶-4-硝基甲基吡啶-4-醇?xì)渎然锎似鹗嘉锏闹苽涫前袮.D.Cale(US4,746,655,1988)的方法稍加改變。在充分?jǐn)嚢璧?0％乙醇鈉(1.28mol)的乙醇溶液中加入N-甲基哌啶，(142g，1.28mol)和硝基甲烷(78.1g，1.28mol)，并使內(nèi)溫保持在5-8℃，沉淀出白色固體，繼續(xù)攪拌20分鐘，并在室溫再攪拌40分鐘，得到的溶液用500ml 7.2N HCl的異丙醇溶液酸化。用甲醇萃取氫氯化物和無(wú)機(jī)鹽(3×200ml)，真空去除溶劑得到標(biāo)題化合物，m，p.180-182℃(無(wú)吸濕性)。
m/z174(M+游離堿，100％)，157(M-OH，20％)，127(M-H-NO2，25％)，113(M-NO2-CH3，40％)。
(b)4-氨基甲基-1-甲基哌啶-4-醇?xì)渎然镌?-甲基-4-硝基甲基哌啶-4-醇(133.5g)的甲醇(1500ml)溶液中分批加入鈀-碳(10％，4g)。使該化合物在-paar中于55psi壓力和室溫下氫化48小時(shí)，小心過(guò)濾溶液，用活性炭處理，卻除溶劑，殘余物用乙醇研制(200ml)，得到標(biāo)題化合物，m，p.177-179℃。
m/z144(M+游離堿，15％)，127(M-OH，25％)，114(M-CH2NH2，100％)。
(c)1-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′-甲基-2′-噁唑啉)AF193把KOH(1.43g，86％)的甲醇(50ml)溶液加入4-氨基甲基-1-甲基哌啶-4-醇?xì)渎然?3.61g，0.02mol)的無(wú)水甲醇(50ml)溶液中，攪拌10分鐘后，向其中加入乙酰亞氨酸乙酯(ethyl acetimidate)氫氯化物(2.7g)的無(wú)水甲醇(20ml)溶液，室溫下繼續(xù)攪拌30分鐘。去除溶劑，把殘余固體溶于2.8g)Na2CO3的50ml水溶液中，濃縮至干。所得白色固體用氯仿萃取，用活性炭處理，干燥(Na2SO4)，去除溶劑得到標(biāo)題產(chǎn)物(62.5％產(chǎn)率)，m，p.45℃(在40℃/0.05mm Hg升華)，在硅膠TLC中給出一個(gè)點(diǎn)，用含2％NH3的甲醇展開，Rf＝0.4。
m/z168(M+游離堿，100％at 7.5ev)。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)δ3.56(2H，1，J＝1.5Hz)，2.53(4H，m)，2.34(3H，s)，1.96(3H，t，J＝1.5Hz)，1.82(4H，m)。
在此實(shí)施例中用等當(dāng)前的NaOH或Et3N代替KOH可得類似結(jié)果。
(d)AF150-二苯甲?；?D-酒石酸鹽一邊攪拌一邊把二苯甲?；?D-酒石酸(5.4g，15mmol)的500ml熱甲苯溶液加入溶于200ml無(wú)水甲苯的AF150(5.5g，32mmol)之中，使沉淀物沉積下來(lái)傾出上清液，殘余的固體用3×100ml無(wú)水甲苯洗滌并減壓干燥給出8.4g(產(chǎn)率80％)白色略有吸濕性的固體。
TLC氯仿/氧化鋁(Merck Art5581)Rfo.4。
m/z168(M+)1H-NMR(300MHz，D2O含1.5mg.Na2CO3/0.5ml.D2O)δ1.95(s，6H，CH3-C)，2.35(s，6H，CH3-N)，3.5(s，4H，CH2)5.7(s，2H)，7.5-8.2(m，10H，芳香氫).
實(shí)施例311-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′-乙基-2′-噁唑啉)(AF150的2′-乙基類似物)此化合物按類似于實(shí)施例30的化合物制備，只是用等當(dāng)量的丙酰亞氨酸乙酯氫氯化物代替乙酰亞氨酸乙酯氯化物，得到液體產(chǎn)物，b.p.53℃/0.03mmHg.，產(chǎn)率60.5％。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)δ3.52(2H，t，J＝1.5Hz).2.47(4H，m)，2.30(3H，s)，2.26[2H，quartet(J＝7Hz)，triplets(J＝1.5Hz)]，1.89(2H，m)，1.72(2H，m)，1.18(3H，t)。
實(shí)施例321-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-(甲基-2′-噁唑啉)AF151(a)1-甲基哌啶-4-螺-5′-海因把1-甲基哌啶-4-酮(36.44g，0.322mol)的乙醇溶液(150ml)、碳酸銨(93.0g，0.968mol)的水(82ml)溶液的混合物于60℃加熱2.5小時(shí)，而后于室溫放置過(guò)液。過(guò)濾分離出1-甲哌啶-4-螺-5′-海因并用少量的冷水、乙醇和乙醚洗滌，得到結(jié)晶粉末(27.0g)。濃縮濾液和洗液得到第二批產(chǎn)品(20.0g)，該產(chǎn)品用甲醇結(jié)晶，m，p.265-276℃(分解)。
IR(KBr)3170(NH)；1700(C＝O)cm-1m/z 183(M+，38％)；71(100％)1H-NMR(300MHz，D2O)δ1.8(2H)，2.06(sextet，2H)，2.49(s，-CH3)，2.58(t，2H)，3.14(t，1H)，3.20(t，1H)。
(b)4-氨基-1-甲基哌啶-4-羧酸在高壓釜中使1-甲基哌啶-4-螺-5′-海因(9.75g，0.0533mol)和氫氧化鋇(28.8g，0.009(3mol)在水(150ml)中于160℃加熱3小時(shí)。將同樣四批的內(nèi)容物合并，濾出碳酸鋇沉淀，濾液用固體二氧化碳中和，過(guò)濾出沉淀物，把濾液濃縮至小體積得到4-氨基-1-甲基哌啶-4-羧酸(32.0g，產(chǎn)率95％)，m，p.275-280℃(分解)。
IR(KBr)3300，1655，1580cm-1m/z 158(M+，90％)；141(98％，M-OH)；113(12％，M-CO2H)；96(100％)；71(52％)1H-NMR(300MHz，C5D5N＋D2O)δ1.2(m，2H)，1.48(s，CH3N-)，1.7(m，2H)，1.9(m，2H)，2.0(m，2H).
(c)4-氨基-4-羥甲基-1-甲基哌啶把氫化鋁鋰粉末(15.62g，0.412mol)在無(wú)水四氫呋喃(600ml)中回流加熱15分鐘，之后，在充分?jǐn)嚢璧臈l件下于氮?dú)庵袑?-氨基-1-甲基哌啶-4-羧酸(31.0g，0.196mol)以干燥粉末的形式分批加入，加入完成后回流加熱反應(yīng)混合物4小時(shí)，在氮?dú)庵?，充分?jǐn)嚢钘l件下冷卻至0℃，小心緩慢地加水(20ml)、15％NaOH水溶液(20ml)和再次加入水(10ml)進(jìn)行處理。過(guò)濾反應(yīng)混合物，沉淀物用沸THF(3×150ml)萃取，合并THF濾液和萃取液，在25mm下去除溶劑得到黃色粘稠油(28.0g，產(chǎn)率98.9％)。
IR(neat)3320(NH)，3200(br，OH)，1587(NH2)，1468，1448cm-1m/z 144(M+，15％)；127(M-OH)；113(M-CO2H)；96(100％)；70(41％).
1H-NMR(300MHz，CDCl3)δ1.41(m，2H)，1.60(m，2H)，2.24(s，CH3-N)，2.29(m，2H)，2.48(m，2H)，2.50(br.，-NH2)，3.29(s，CH2OH)。
(d)1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-2′-噁唑啉)AF151把4-氨基-4-羥甲基-1-甲基哌啶(1.80g)和乙酸(20ml)與二甲苯(20ml)的混合物共沸蒸餾48小時(shí)，減壓(25mmHg)去除殘存的乙酸和二甲苯，得到的殘余粘稠油用K2CO3水溶液堿化至PH11，用氯仿萃取，蒸發(fā)萃取液給出小量殘余的褐色油(0.27g)。把用氯仿萃取后留下的水溶液蒸發(fā)去除水，殘余的固體用氯仿萃取，萃取液經(jīng)干燥(Na2SO4)和蒸發(fā)，得到吸濕性很強(qiáng)的固體殘余物(3.0g)。TLC顯示后者主要給出一個(gè)點(diǎn)，它比起始的氨基-醇極性更強(qiáng)。取一份在150-160℃熔化的吸濕固體在真空下加熱，大部分在45℃/0.15mmHg立刻開始蒸餾成無(wú)色油，將此油放在冰箱中生成在室溫下熔化的針狀晶體，餾出物為標(biāo)題化合物的乙酸鹽。
IR(neat)1664(-C＝N)；1565 & 1398(-CO2--)；1256(C-O)cm-1m/z 168(M+游離堿)；109；70。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)δ1.77(m，2H)，1.96(m，2H)，1.98(s，CH3-)，2.0(s，CH3-)，2.49(s，CH3-N-)，2.91(m，4H)，3.95(s，-CH2O-)，9.30(br，s，-CO2H)。
13C-NMR(300MHz，CDCl3)δ14.0(CH3CO2-)，22.9(CH3C＝N-)，35.6(C3和C5)，44.4(CH3N+)，51.1(C2和C6)，67.0(C4)，77.4(C5′)，164.3(C-＝N)，176.7(-CO2-)。
1H-NMR游離堿(300MHz，CDCl3)δ1.64(m，2H)，1.84(m，2H)，1.98(s，CH3-)，2.26(m，2H)，2.30(s，CH3-)，2.69(m，2H).3.94(s，-CH2-).
實(shí)施例331-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-乙基-2′-噁唑啉)(AF151的2′-乙基類似物)使4-氨基-4-羥甲基-1-甲基哌啶(3.0g)與丙酸(50ml)和二甲苯(90ml)的混合物共沸蒸餾5小時(shí)，殘余物(7ml)用K2CO3水溶液堿化至PH11-12。用氯仿萃取，蒸發(fā)萃取物得到非極性化合物(0.80g)。蒸發(fā)氯仿萃取后留下的水溶液以除去水，殘留的固體用氯仿萃取，萃取物經(jīng)干燥(Na2SO4)和蒸發(fā)得到吸濕性體殘余物(3.6g)。TLC表明后者主要是一個(gè)斑點(diǎn)，它比起始的氨基-醇極性更強(qiáng)(硅膠，溶劑為40∶58∶2的甲醇-氯仿-氨水)。將一份吸濕固體(1.5g)真空加熱，在50℃/0.1mmHg大部分立刻蒸出成為無(wú)色粘稠油，餾出物是標(biāo)題化合物的丙酸鹽。
m/z 182(M+游離堿，14％)；167(5％)，154(71％)，125(9％)，109(100％)，96(45％)，81(30％)，74(57％)，70(89％)，57(64％).
1H-NMR(300MHz，CDCl3)δ1.12(t，J＝7.5Hz，CHCH2-)，1.17(t，J＝7.6Hz，CH2CH2-)，1.75(m，2H)，2.00(m，2H)2.29(q，J＝7.5，CH3CH2-)，2.30(q，J＝7.6，CH3CH2-)，2.56(s，CH3N-)，3.02(m，2--CH2-)，3.95(s，-CH2O-)，7.52(br，-CO2H).
在攪拌上述丙酸鹽(700mg)于CHCl3溶液中加入飽和K2CO3水溶液直到停止逸出CO2，然后攪拌混合物0.5小時(shí)并進(jìn)行相分離。水相用CHCl3萃取，蒸發(fā)溶劑給出標(biāo)題化合物(游離堿)，為殘留的無(wú)色油(550mg)，在TLC分析中為一個(gè)斑點(diǎn)。
1H-NMR(300MHz，CDCl3)δ1.17(t，J＝7.6Hz，CH3CH2-)，1.61(m，-CH2-)，1.86(m，-CH2-)，2.18(m，-CH2-)，2.29(q，J＝7.6，CH3CH2-)，2.30(s，CH2N-)，2.71(m，-CH2-)，3.94(s，-CH2O-)。
m/z 182(M+，25％)；167(9％)，154(78％)，125(17％)，109(100％)，96(65％)，81(54％)，70(96％)，57(77％).
制備如AF150和AF151化合物的其它方法可采用適當(dāng)酰胺環(huán)化脫水。脫水劑如P2S5、硫酸、BF3-醚合物、CaCl2和分子篩可用于所述反應(yīng)。用P2S5進(jìn)行類似反應(yīng)可得到相應(yīng)的噻唑啉而不是噁唑啉。
實(shí)施例341-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-(甲基-2′-噻唑啉)AF150(S)(a)4-乙酰氨基甲基-4-羥基-1-甲基哌啶把4-氨基甲基-4-羥基-1-甲哌啶(0.83g，5.7mmol)溶于10mnlCHCl3，加入乙酐(0.58g，5.7mmol)，同時(shí)加熱反應(yīng)混合物至40～50℃。30分鐘后，蒸發(fā)溶劑，粗殘余物用硅膠柱(Merck 7734)層析，以33∶67的2％氨水-甲醇作洗脫劑。
m/z 186(M+)1H-NMR(300MHz，CDCl3)δ1.60(multiplet，4H，H3，H4)，2.01(singlet，3H，CH2-C)，2.29(singlet，3H，CH2-N)，2.38(multiplet，2H，H1)，2.55(multiplet，2H，H2)，2.98(multipiet，1H，NH)，3.26(doublet，2H，H5)ppm，1H-NMR(300MHz，D2O)δ1.42(multiplet，4H，H3，H4)，1.81(singlet，3H，CH3-C)，2.08(singlet，3H，CH3-N)，2.27(multiplet，2H，H1)，2.46(multiplet，2H，H2)，3.03(singlet，2H，H)ppm，雜質(zhì)峰在3.44ppm。
(b)1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-2′-噻唑啉)AF150(S)把4-乙酰氨基甲基-4-羥基-1-甲基哌啶(6.5g，35mmol)與五硫化二磷(10g，22mol)在220℃加熱30分鐘，冷卻，溶于30ml濃鹽酸溶液。將該溶液與100ml冷的濃NaOH溶液混合，用2×100mlCHCl3萃取，合并的萃取液經(jīng)干燥和蒸發(fā)給出5g黑色油狀殘余物，在75℃/1mmHg蒸餾純化得1.8g透明液體。
m/z184(M+)1H-NMR(300MHz，CDCl3)δ1.8-2.0(m，4H)，2.17(t，3H，CH3-C)，2.2(s，3H，CH2-N)，3.9(q，2H，CH2-噻唑啉環(huán)).
實(shí)施例351-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-硫酮-3′-乙基海因)AF181在4-氨基-1-甲基哌啶-4-羧酸(1.78g，0.0113mol)和氫氧化鈉(0.47g，0.0118mol)的水(3.0ml)溶液中加入異硫氰酸乙酯(1.00g，0.0111mol)，將混合物回流加熱6.5小時(shí)。用濃鹽酸酸化反應(yīng)混合物至PH1，接著再回流1.5小時(shí)。在室溫下靜置反應(yīng)混合物沉積出固體(0.61g)，用甲醇結(jié)晶得到晶體(83mg)，m，p.＞260℃。此固體的1H-NMR光譜說(shuō)明它是AF181的鹽酸鹽。
1H-NMR(D2O)δ1.16(t，J＝7.2Hz，CH3CH2-)；2.0-2.4(m，4H)；2.94(s，CH3N-)；3.20(m，1H)，3.4-3.74(m，3H)；3.80(q，J＝7.2Hz，CH3CH2)ppm。
合并在分離和結(jié)晶出上述鹽以后留下的母液，用濃氫氧化鈉水溶液堿化至PH13，然后用二氯甲烷萃取，萃取液經(jīng)干燥(Na2CO3)、蒸發(fā)得到淺黃色的固體，將其用硅膠柱(Merck60，0.04-0.06mm)層析，用氯仿/甲醇/氫氧化銨(水溶液)96∶3∶1得到第一部分，1，3-二乙基-2-硫脲(0.287g)，m，p.76-78℃(由乙醚中結(jié)晶)，而后又得到8-甲基-3-乙基-1，3，8-三氮雜螺[4，5]癸烷-4-酮-2-硫酮(AF 181)(135mg)，為游離堿。用乙醚-二氯甲烷結(jié)晶得到針狀物，m，p.180℃。
1H-NMR(CDCl3)δ1.24(t，J＝7.2Hz，CH3CH2-)；1.69(m，2H)；2.05-2.30(m，4H)；2.35(s，CH2N-)；2.90(m，2H)；3.87(q，J＝7.2Hz，CH3CH2-)ppm。
MS m/e 227(M+)；71；70。
實(shí)施例361-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-硫酮-3′-叔丁基海因)AF184把4-氨基-1-甲基吡啶-4-羧酸(1.80g，0.0114mol)和異硫氰酸叔丁酯(1.00g，0.0087mol)于水中(3.0ml)的混合物于80℃加熱5小時(shí)，根據(jù)TLC知反應(yīng)沒有完成。加入乙醇(4.0ml)，反應(yīng)混合物再加熱回流1小時(shí)。用濃鹽酸酸化至PH1，再回流1小時(shí)，室溫下靜置過(guò)夜后過(guò)濾分離出沉淀物得到起始的氨基酸(0.60g)。蒸發(fā)母液，殘余物用濃氫氧化鈉水溶液堿化，然后用二氯甲烷萃取，干燥(Na2SO4)有機(jī)萃取液，去除溶劑得到結(jié)晶固體(0.101g)，由乙醚-二氯甲烷結(jié)晶得針狀物，m，p.200-201℃。
1H-NMR(CDC13)δ1.63(m，2H)；1，81[s，(CH3)3C-]；2.00-2.21(m，4H)；2.33(s，CH3N-)；2.87(m，2H)；7.82(bs，-NH-)ppm，MS m/e 255(M+)；199(M+-C4H8)；96；71；70；57。
實(shí)施例371-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-步丁基海因)，AF213用與AF181合成類似的方法合成標(biāo)題化合物。得到的產(chǎn)品為1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-叔丁基海因)AF213的鹽酸鹽，用甲醇結(jié)晶，m，p.300-303℃(分解)。
1H-NMR(D2O)δ1.55[s，(CH3)3C-]；2.01(m，2H)；2.22(m，2H)；2.92(s，CH3N-)；2.97-3.5(m，2H)；3.62(m，2H)ppm。
得到的游離堿用乙醚-二氯甲烷結(jié)晶，m，p.221-223℃。
1H-NMR(CDCl3)δ1.57(m，2H)；1，60[s，(CH3)3C-]；2.01-2.18(m，4H)；2.31(s，CH3N-)；2.88(m，2H)；4.77(bs，-NH-)ppm，13C-NMR(CDCl3)δ28.6[(CH3)3C-]；33.5(C6&C10)；51.0(C7&C9)；57.5和58.1[C5&(CH3)3C-]；158.4(C2)；177.4(C4)ppm，MS m/e 239(M+)；237；224(M+-CH3)；194；181；155；110；104；71；56；43.
實(shí)施例381-炔丙基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基海因)AF196將吡啶-4-螺-5′-(3′-乙基海因)(AF160)、DES(40.9mg，0.21mmol)和炔丙基溴(24.7mg，0.21mmol，80％w/w，甲苯中)的混合物在甲醇(1.0ml)于25℃攪拌2小時(shí)。用氮?dú)饬魅コ状?，用碳酸鈉水溶液堿化產(chǎn)物塊，用氯仿萃取。蒸發(fā)氯仿萃取液，用制備硅膠板純化殘余物(氯仿/甲醇/氨水為90/10/1)用過(guò)量草酸沉淀得到結(jié)晶固體(29mg)。
1H-NMR(D2O，草酸鹽)δ1.12(t，3H，J＝6HZ，CH3CH2-)；2.1-2.35(m，6H)；3.12(t，1H，J＝3.5HZ)；3.5(q，J＝6HZ，CH3CH2-)；3.7-3.85(m，2H)；4.12(d，J＝3.5Hz)ppm。
MS m/e 235(M+)；196(M+-C3H3)；95；80；67；56。
實(shí)施例391-甲基哌啶-4-螺-5′-[3′-(4-吡咯烷-2-丁炔基)海因]AF197把1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-炔丙基海因)(AF185)(204mg，0.92mmol)、吡咯烷(88mg，1.23mmol)、多聚甲醛(52mg，1.7mmo1)和氯化亞銅(4.2mg)的混合物在二噁烷(10ml)中于室溫?cái)嚢?0小時(shí)。用氮?dú)饬魅コf烷，用碳酸鉀水溶液堿化產(chǎn)物塊并用氯仿萃取，蒸發(fā)氯仿萃取液，重量50％的殘余物在制備硅膠板上純化(氯仿/甲醇/乙醚/氨水為150/20/100/6)，用乙醚結(jié)晶二次得到晶狀固體(25mg)。
1H-NMR(CDCl3，游離堿)δ1.12(m)；2.1-2.2(m)；2.35(s，3H)；2.6(m)；2.9-2.95(m)；3.4(t，2H，J＝3.5Hz)；4.15(t，2H，J＝3.5Hz)；5.9(bs，1Hppm)。
MS m/e 304(M+)；234(M+-C4H8N)；71(C4H8N)。
實(shí)施例40l-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噁唑烷-3′-酮)AF213把1-甲基-4-哌啶酮(5.0g，44.2mmol)、(S)-乳酸乙酯(5.75g，48.8mmol)、碳酸銨(6.38g)和對(duì)甲苯碘酸(2.1g)于甲苯(100ml)中的混合于封于不銹鋼壓力容器中，在107℃加熱攪拌24小時(shí)。蒸餾反應(yīng)混合物除去甲苯，殘余物用硅膠(Merck 60)柱層析，用氨仿/甲醇/氨水92∶7∶1的溶劑混合物洗脫，得到的餾份(1.01g)用硅膠柱色譜進(jìn)一步分離，用氯仿/乙醚/甲醇/氫氧化銨54∶37∶7∶2的溶劑混合物洗脫得到粗產(chǎn)物(0.441g)，先用乙醚-石油醚，再用甲苯結(jié)晶得到1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噁唑烷-3′-酮)(AF260)，(為針狀物(85mg)，m，p.148-150℃。
1H-NMR(CDCl3)δ1.42(d，J＝6HZ，CH3CH-)；1.85(m，4H)；2.31(s，CH3N-)；2.52(m，4H)；4.40(q，J＝6.6Hz，CH3CH-)；7.64(bs，-NH-)ppm。
MS m/e 184(M+)；156，126，114，84；71；70；43(100％)。實(shí)施例411-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)AF261，和實(shí)施例421-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′，4′-二甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)AF266a)把1-甲基-4-哌啶酮(5.65g，0.050mol)、硫代乳酸(6.37g，0.060mol)和碳酸銨(7.20g)的混合物在苯(150ml)加熱回流16小時(shí)，當(dāng)有升華的固體(碳酸銨)凝聚與反應(yīng)瓶外時(shí)，不時(shí)地把此固體再加入反應(yīng)瓶中，和另外再加入的新的一部分碳酸銨一起總量為6.29g。最后，蒸餾去除苯，殘余物用乙醚洗滌得到醚溶物(0.76g)和醚不溶物(12.9g)，將其溶于少量甲醇，并用氨的甲醇溶液使之呈堿性。蒸發(fā)和用硅膠(Merck 60)柱層析，用氯仿/甲醇/氨水89∶10∶1的溶劑混合物洗脫，得到的餾分經(jīng)鑒定為1-甲基哌啶-4-螺-51-(2′，4′-二甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)AF266，是一種低熔點(diǎn)吸濕性固體。
1H-NMR(CDCl3)δ1.53(d，J＝7Hz，CH3CH-)；1，69(m，2H)；2.16-2.44(m，4H)；2.32(s，CH3N-]；2.87(m，2H)；2.90(s，CH3NCO-)；3.79(q，J＝7Hz，CH3CH-)ppm。
13C-NMR(CDCl3)δ19.7(CH33CH-)；27.2(CH3NCO-)；36.0和3.3(C6&C10)；39.7(C2)；45.3(CH3N-)；51.8和52.2(C7&C9)；68.5(C5)；172.8(C3)ppm。
用鹽酸的異丙醇溶液處理上述游離堿的醚溶液得到吸濕性固體，將其用異丙醇結(jié)晶得到AF266的鹽酸鹽，m，p.238-240℃(分解)。
1H-NMR(D2O，HCl鹽)δ1.48(d，J＝7.2Hz.CH3CH-)；2.05(m，2H)；2.57(m，2H)；2，89和2.91(2s，CH3N+-和CH3NCO-)；3.31(m，2H)；3.61(m，2H)；4.04(q，j＝7.2Hz，CH3CH-)ppm。
MS m/e 214(M+)；181；156；125；124；96；71；70；57(100％)；43。
把上文所述柱繼續(xù)用氯仿/甲醇/氨85∶14∶1的溶劑混合物洗出，得到的餾份(3.50g)用乙醚-二氯甲烷結(jié)晶得到1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)AF261針狀物(1.83g)，m，p.133-134℃。
1H-NMR(CDCl3)δ1.53(d，J＝7Hz，CH3CH-)；1.9-2.20(m，4H)；2.20-2.42(m，2H)；2，30(s，CH3)N-)；2.68(m，2H)；3.85(q，J-7Hz，CH3CH-)；6.90(bs，-NH-)ppm.
13C-NMR(CDCl3)δ19.9(CH3CH)；41.0和41.3((C6&C10)；41.3(C2)；45.7(CH3N-)52.5和52.8(C7&C9)；63.6(C5)；176.3(C3)ppm。
MS m/e 200(M+)；167；140(M+-CH3CHS-)；91；71；70；69；57。
用鹽酸的異丙醇溶液處理上述游離堿的醚溶液得到AF261的鹽酸鹽，m，p.285-287℃。
1H-NMR(HCl salt，in D2O)δ1.50(d，J＝7.1Hz，CH3CH-)；2.17-2.44(m，4H)；2.89(s，CH3N-)；3.24(m，2H)；3.59(m，2H)4.10(q，J＝7.1Hz，CH3CH-)ppm。
b)把1-甲基-4-哌啶酮(5.65g，0.050mol)、硫代乳酸(6.37g，0.060mol)和碳酸鈣的(7.20g)在苯(100ml)中的混合物封入不銹鋼壓力容器并在磁力攪拌下于95℃加熱過(guò)夜，由反應(yīng)混合物中去除溶劑，殘余物溶于小量甲醇，載于干燥硅膠(Merck 60，200g)柱，用氯仿/甲醇/氨水94∶5∶1的溶劑混合物洗脫，先得到AF266(0.71g)，然后得到AF261(3.02g)。
c)把1-甲基-4-哌啶酮(2.50g，22.1mmol)、硫代乳酸(2.81g，26.5mmol)和甲胺(0.90g，29.0mmol)于甲苯(60ml)中的混合物封入不銹鋼容器并在攪拌下于96℃加熱24小時(shí)，反應(yīng)混合物系粘稠油，由此分離出沉淀物和甲苯溶液。分離出溶液，蒸餾去除溶劑，減壓蒸出殘余物(1.68g)得到純的1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′，4′-二甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)AF266，b.p.100℃(0.35mmHg)，為固體(1.02g)，m，p.43-45℃。
實(shí)施例431-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-乙基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)AF267，和實(shí)施例441-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-乙基-4′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)AF272按照制備AF261所述方法，用2-硫基丁酸代替2-硫基丙酸(硫代乳酸)制備標(biāo)題化合物，用丙酮結(jié)晶，m，p.140-141℃。
1H-NMR(CDCl3)δ1.02(t，J＝7.2Hz，CH3CH2-)；1.75和2.06(m，CH3CH2-)；1.98(m，4H)；2.30(s，CH3N-)；2.32(m，2H)；2.67(m，2H)；3，81(dd，-CHS-)；6.35(bs，-NH-)ppm，13C-NMR(CDCl3)δ11.4(CH3CH2-)；27.1(CH3CH2-)；41.5(C6&C10)；45.8(CH3N-)；49.0(C2)；52.7和52.9(C7&C9)；63.7(C5)；175.5(C3)ppm。
MS m/e 214(M+)；181；140；71；57。
AF267的鹽酸鹽，m，p.267-269℃。作為副產(chǎn)物得到的1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-乙基-4′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)AF272為粘稠油。
1H-NMR(CDCl3)δ1.00(t，J＝7.4Hz，CH3CH-)；1.67(m，2H)；1.58-1.78(m)和2.13(m)(CH3CH2-)；2.20-2.42(m，4H)；2.32(s，CH3N)；2.89(s，CH3NCO-)；2.90(m，2H)；3，76(dd，J1＝3.6HZ，J2＝9.0Hz，CH3CH2CH-)ppm。
MS m/e 228(M+)；195；170；138；125；96；71；70；57。
實(shí)施例451-甲基哌啶-4-螺-5′-(1-氧化硫基(sulfoxy)-4′-氮雜-2′-甲基-3′-酮)AF262把在2.0ml乙酸和0.5ml過(guò)氧化氫(32％)水溶液中的1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)(AF261)(48.4mg，0.24mmol)的混合物于25℃攪拌20分鐘。反應(yīng)混合物加入過(guò)量鹽酸酸化，用20ml石油醚-乙醚(4/1)稀釋，把沉淀物溶于碳酸鈉水溶液，溶液用氯仿率取，氯仿率取液經(jīng)干燥、蒸發(fā)，得到的產(chǎn)品塊用制備硅膠板層析(氯仿/甲醇/氨水80/20/1)，得到3.3ml油，用草酸由乙醚中沉淀得到一種異構(gòu)體(＞90％純度)的晶狀固體。
1H-NMR(CDCl3，游離堿)δ1.52(d，3H，J＝6HZ，CH3CH-)；1.85-2.7[m，8H]；2.36(s，3H，CH3-N；3.55(q，J＝6Hz，CH3CH-)；7.0(bs，1H)ppm。
MS m/e 216(M+)；199；167；149；125；111。
實(shí)施例46哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)AF263把1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)(AF261)(250mg，1.25mmol)和氯甲酸α-氯乙基酯(0.15ml，1.4mmol)的混合物在5ml二氯乙烷中于60℃加熱90分鐘。用氮?dú)饬魅コ纫彝椋瑢⒂蜖顨堄辔锶苡诩状疾⒃?0℃加熱1小時(shí)。蒸去甲醇，把殘余物溶于碳酸鈉水溶液，用氯仿萃取，用制備硅膠板分離(氯仿/甲醇/氯水80/20/1)得到20mg游離堿，它可以草酸鹽結(jié)晶沉淀出來(lái)。
1H-NMR(D2O，草酸鹽)δ1.51(d，3H，J＝6Hz，CH3CH-)；2.2-2.35(m，4H)；3.1-3.6(m，4H)；4.1(q，J＝6Hz，CH3CH-)ppm。
MS m/e 186(M+)；153；126；57。
實(shí)施例471-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-甲基-1′，4′-氧硫雜環(huán)戊烷-2′-酮)AF265將1-甲基哌啶(11.3g，0.1mol)、硫代乳酸(15ml)和對(duì)甲苯磺酸的乙睛溶液回流24小時(shí)，接著進(jìn)行TLC分析(Silica-20％甲醇的氯仿溶液)。蒸發(fā)溶液，用氯仿溶解，先用碳酸氫鈉溶液再用水洗滌，有機(jī)相用硫酸鈉干燥并蒸發(fā)。產(chǎn)物用硅膠柱純化(Merck 60)，用氯仿/甲醇/氨洗脫給出10.27g油室溫靜置結(jié)晶，經(jīng)鑒定為1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-甲基-1′，4′-氧硫雜環(huán)戊烷-2′-酮)(AF265)，m，p.92℃。
1H-NMR(CDCl3)δ11.6(d，3H)；1，98-2.12(m，2H)，2.13-2.3(m，2H)，2.34-2.55(m，2H)，2.55-2.72(m，2H)，2.30(s，2H)，4.06(q，1H)ppm。
13C-NMR(CDCl3)δ18(CH3CH，quartet)，39(C6和C10.one triplet)，40(CH3CH，doublet)，45.5(CH3-N，quar-tet)，51.8和52(C7和C9，two distinct triplets)，87(C5，singlet)，175(C＝O)ppm。
MS m/e 201(M+)把化合物AF265(游離堿)溶于丙酮，加入草酸(2摩爾游離堿加1摩爾)。幾秒鐘后沉淀出白色固體。過(guò)濾，用丙酮、氯仿和乙醚洗滌，用干燥器干燥，經(jīng)鑒定為AF265的草酸鹽。此鹽的穩(wěn)定性尚在研究中。在水中可部分發(fā)生分解，可能是內(nèi)酯的水解，開環(huán)產(chǎn)物的信號(hào)可見于13C-NMR(D2O)光譜至少3個(gè)小時(shí)的記錄中。溶解后立即測(cè)定1H-NMR，只有螺環(huán)化合物，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)AF265的水溶液在一周后大約有三分之一開環(huán)。m，p.120℃。
1H-NMR(D2O)δ1.55(d，3H)，2.3-2.6(m，4H)，2.9(s，3H)，3.2-3.4(m，2H)，3.4-3.7(m，2H)，4.4(q，1H)ppm。
13C-NMR(D2O)δ17.5(CH3CH)，36和36.5(C6和C10)，41.5(CH3CH)，43(CH3-N)，51(C7和C9)，84(C5)，167(草酸的CO)，177(C＝O)ppm。
實(shí)施例48哌啶-4-螺-5′-(3′-甲基-1′，4′-氧硫雜環(huán)戊烷-2′-酮)AF269把起始物1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-甲基-1′，4′-氧硫雜環(huán)戊烷-2′-酮)AF265(80mg)溶于苯，蒸發(fā)溶液至干以確認(rèn)不再含有水份。在氮?dú)饬髦屑尤胗梅肿雍Y干燥的二氯甲烷(大約4ml)，按著加入氯甲酸1-氯乙基酯(5.6mg)，反應(yīng)混合物于100℃加熱大約1小時(shí)后蒸發(fā)，加入氯仿，濾出白色固體，用氯仿和四氯化碳洗滌，經(jīng)鑒定產(chǎn)物為哌啶-4-螺-5′-(3′-甲基-1′，4′-氧硫雜環(huán)戊烷-2′-酮)(AF269)的鹽酸鹽。
1H-NMR(D2O)δ1.55(d，CH3CH)，2.25-2.55(m，4H)；3.3-3.42(m，4H)；4.4(q，CH3CH)ppm。
MS m/e 187(M+)。
實(shí)施例491-甲基哌啶-4-螺-5′-(5′-甲基-1′，3′-噁唑烷)AF264將1-甲基-4-哌啶酮(11.30g，0.10mol)和DL-1-氨基-2-丙醇(9.57g，0.13mol)回流加熱1.5小時(shí)，減壓蒸餾反應(yīng)混合物。去除30-110℃(18mmHg)蒸出的餾份，它含有的水、過(guò)量的氨基醇和產(chǎn)物后，在110-115℃(18mmHg)蒸出純的產(chǎn)物1-甲基哌啶-4-螺-2′-(5′-甲基-1′，3′-噁唑烷)(AF264)(10.70g)。
1H-NMR(CDCl3)δ1.22(d，J＝6Hz，CH3CHO-)；1.75(m，4H)；2.30(s，CH3N-)；2.49(m，4H)；2.70(dd)and 3.27(dd)(J1＝6Hz，J2＝12Hz，-CH3NH-)；4.04(m，J1＝6.6Hz，J2＝6Hz，CH3CHO-)ppm。
13C-NMR(CDCl3)δ20.3(CH3CHO-)；35.3和36.7(C6&C10)；45.5(CH3N-)；51.7(-CH2NH-)；52.8(C7&C9)；71.8(CH3CHO-)；93.3(C5)ppm。
MS m/e l70(M+)；169(M+-1)；123；112；85；83(10％)；71；70；58。
實(shí)施例501-甲基哌啶-4-螺-2′-(4′-乙基-1′，3′-噁唑烷)AF268將1-甲基-4-哌唑酮(5.65g，0.05mol)和DL-2-氨基-1-5醇(6.24g，0.07mol)的混合物回流加熱3小時(shí)，減壓蒸發(fā)反應(yīng)混合物。去除在30-128℃(19mmHg)蒸出的餾份(5.65g)，它主要含有產(chǎn)物和少量水和反應(yīng)物，純的產(chǎn)物1-甲基哌啶-4-螺-2′-(4′-乙基-1′，3′-噁唑烷)(AF268)在129-130℃蒸出(19mmHg，4.5g)。
1H-NMR(CDCl3)δ0.97(t，J＝7.5Hz，CH3CH2-)；1.45和1.69(m，CH3CH2-)；1.70-1.89(m，4H)；2.30(s，CH3N-)；2.32-2.62(m，4H)；3.25和3.96(m，-CH2O-)；3.29(m，-CHCH2CH3)ppm。
13C-NMR(CDCl3)δ10.7(CH3CH2-)；26.1(CH3CH2-)；34.9和36.3(C6&C10)；45.3(CH3N-)52.5和52.7(C7&C9)；58.5(C3)；69.5(C2)；93.1(C5)ppm。
實(shí)施例511-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基-1′，4′-氧硫雜環(huán)戊烷-2′-酮)(AF271)將1-甲基哌啶酮(1.921g，0.017mol)-2-巰基丁酸(2g，0.0167mol)和對(duì)甲苯磺酸(300mg)的乙腈溶液回流36小時(shí)，然后蒸發(fā)溶液，溶于甲醇，用硅膠柱分離產(chǎn)物，以氯仿/甲醇/氨(97∶2.5∶0.5)作洗脫劑。在硅膠柱上以氯仿/甲醇(95∶5)作洗脫劑進(jìn)一步純化。
1H-NMR(CDCl3)δ1.0(t，CH3CH2)，1.6(m，3H)；2.1(m，1H，CH3CH2)，2.25-2.4(m，4H)，2.3(s，3H)，2.8-2.95(m，2H)，3.75(dd，CH2CH)ppm。
MS m/e 215(M+)。
實(shí)施例52合成哌啶-4-螺-5′-(3′-炔丙基海因)AF186按照AF160(DeS)的合成方法(參見實(shí)施例3)使AF185化合物去甲基，用硅膠柱進(jìn)一步色譜純化(氯仿/甲醇/氨80∶19∶1)，游離堿以白色非吸濕鹽酸鹽形式沉淀出來(lái)。
1H-NMR(D2OHCl鹽)δ2.0-2.15(m，2H)；2.2-2.35(m，2H)；2.68(t，1H J＝3.5Hz)；2.91(s，CH3N-)；3.25-3.35(m，2H)；3.55-3.65(m，2H)，4.3(d，2H，J＝3.5Hz)ppm。
MS m/e 207(M+，基峰)；179；151；113。
實(shí)施例53合成1-甲基哌啶-4-螺-5′-[3′-(2-丁炔基)海因](AF199)按制備AF185(參見實(shí)施例50)的方法合成化合物AF199，用硅膠柱進(jìn)一步色譜法純化(氯仿/甲醇/氨80∶19∶1)，游離堿以白色非吸濕性鹽酸鹽沉淀出來(lái)。
1H-NMR(CDCl3，游離堿)δ1.65-1.8(m，2H)；1.78(t，3H，J＝1.7Hz)；1.9-2.25(m，4H)；2.33(s，CH3N-)；2.8-2，95(m，2H)；4.22(q，2H，J＝1.7Hz)；6.7(bs，1H)ppm，MS m/e 235(M+)；165；154；71(基峰)。
實(shí)施例541-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)AF261，以及它的光學(xué)異物體，(+)AF261和(-)AF261把化合物AF261的游離堿(3.23g，16mmol)和二對(duì)甲苯甲?；?D-酒石酸(5.8g，15mmol)放入-250ml燒瓶中，加入異戊醇28g和甲苯130g，回流混合物5分小鐘。將澄清溶液用N2氣流使之回流部分蒸發(fā)直至有少量渾濁生成，靜置過(guò)夜。濾出生成的沉淀物，用異戊醇一甲苯重結(jié)晶數(shù)次直到對(duì)映體純度大于98％(用GC和NMR鑒定)。堿化固體產(chǎn)物，沉淀出鹽酸鹽，生成207mg白色非吸濕固體，[α]D25＝-56.8°(甲醇中的鹽酸鹽)。
母液經(jīng)蒸發(fā)和堿化后用二對(duì)甲苯用?；?L-酒石酸處理，重結(jié)晶4次直到得到對(duì)映體純大于98％的產(chǎn)品(用GC和NMR鑒定)。堿化固體產(chǎn)物沉淀出鹽酸鹽，得到207mg非吸濕性固體，[α]D25＝-56.7°(甲醇中的鹽酸鹽)。
用NMR測(cè)定光學(xué)純度，以(R)-(-)-2，2，2-三氟-1-(9-蒽基)乙醇為拆分試劑，在C6D6中每2.5mg對(duì)映體取該試劑7.5mg，結(jié)果表明只有單個(gè)對(duì)映體，鹽酸鹽的NMR譜數(shù)據(jù)與(±)AF261相同。
用GC測(cè)定各個(gè)對(duì)映體的純度，用毛細(xì)管柱ChrompackXE-60-S-Val-S-α-PEA，WCOT熔融石英柱50m，id0.26mm，od3.5mm，N2流速0.9ml，爐溫175℃，保留時(shí)間64分和65分。鹽酸鹽的NMP數(shù)據(jù)與(±)AF269的相同。
實(shí)施例551-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-乙基-1′，4′-噻唑啉-3′-酮)AF267，及其光學(xué)異構(gòu)體(+)AF267和(-)AF267。
化合物AF267游離堿和二對(duì)甲苯甲酰基-D-酒石酸按AF261(見實(shí)施例54)所述方法處理，直至得對(duì)映體純度大于90％(用GC)的產(chǎn)品。堿化固體產(chǎn)物沉淀出鹽酸鹽，得到207mg白色非吸濕性固體，[α]D25＝-67.0°(甲醇中的鹽酸鹽，光學(xué)純度＞90％)。母液經(jīng)點(diǎn)發(fā)和堿化后用二對(duì)甲苯甲?；?L-酒石酸以同樣的方式進(jìn)行處理，重結(jié)晶四次后，堿化得的產(chǎn)物(＞90％ee)，沉淀出HCl鹽，[α]D25＝+70.8°(甲醇中的鹽酸鹽，光學(xué)純度＞90％)。
用GC測(cè)定各個(gè)對(duì)映體的純度，使用毛細(xì)管柱Chrompack XE-60-S-Val-S-α-PEA，WCOT熔融石英柱長(zhǎng)50m，id0.26mm，od0.35mm，N2流速0.9ml，爐溫時(shí)間83分和88分。鹽酸鹽的NMP譜與(+)AF267相同。
實(shí)施例56合成1-甲基哌啶-4-螺-2′-(5′-甲基-1′，3′-二氧化烷-4′-酮)AF274。
戊乳酸(8ml)用甲苯共沸干燥，向干燥并還熱的乳酸中加入更干燥的苯，接著加入對(duì)甲苯磺酸(300mg)和1-甲基哌啶(500g，0.027mol)，回流混合物直至不再有水分離出來(lái)。然后蒸發(fā)溶劑，殘余物溶于氯仿，用飽和碳酸氫鈉溶液(25ml)洗滌，水相用氯仿洗滌，合并的有機(jī)相再用水(2×10ml)洗滌，有機(jī)相用混有活性炭的硫酸鈉干燥，過(guò)濾和蒸發(fā)得到粗制油狀產(chǎn)物8.7g。在與己烷、乙醚和石油醚(40-60)共同研磨后留下的油溶于丙酮，然后向其中加入草酸(1當(dāng)量)，不久沉淀出白色固體，經(jīng)鑒定為1-甲基哌啶-螺-2′-(5′-甲基-1′，3′-二氧雜環(huán)戊烷-4′-酮)(AP274)的草酸鹽。
1H-NMR(草酸鹽，CDCl3＋DMSO－d6)δ1.5(d，3H，J-7Hz).2.15(m，4H)，2，63(s，3H)，2.9(m，2H)，4.55(q，1H，J＝7Hz)ppm。
1H-NMR(游離堿，CDCl3)δ1.5(d，3H，J＝7Hz)。1.95(m，4H)，2.32(s.3H)，2.5(m，2H)，2.6(m，2H)，4.5(q，1H，J＝7Hz)ppm。
Mass spectrum m/e 185(M+)實(shí)施例572-甲基-1，4-噻唑烷-3-酮-螺[5，3′]奎寧環(huán)AF273把3-奎寧環(huán)酮(2.50g，20.0mmol)、硫代乳酸(2.55g，24.0mmol)和碳酸銨(2.9g)于甲苯(100ml)中的混合物封入不銹鋼壓力容器，在100℃攪拌加熱28小時(shí)。從反應(yīng)混合物中分離出油，將油移出，留下的甲苯溶液蒸發(fā)后得到殘余物(2.5g)。用丙酮結(jié)晶后得到晶狀固體(0.46og)，它主要由AF273的一對(duì)對(duì)映體組成。先用乙晴，再用二氯甲烷結(jié)晶，得到一種純的對(duì)映體對(duì)(±)AF273A(0.21og)，m，p，201-202℃。
1H-NMR(CDCl3)δ1.53(d，J＝7.2Hz，CH3CH-)；1.65(m，2H)；1.92(m，2H)；2.03(m，1H)；2.83(m，4H)；3.18和3.32(dd，J＝15Hz，-NCH2CNH-)；3.89(q，J＝7.2Hz，CH3CH-)；8.58(bs，-NH-)ppm。
MS m/e 212(M+)；155；142(M+-70)；123；96；71；70(100％)；58。
第一次結(jié)晶的母液富含另一種對(duì)映體對(duì)，將其用硅膠(Merck 60)柱層析，用氯仿/甲醇/氨水96∶3∶1的溶液混合物洗脫，先給出第二種對(duì)映體對(duì)(±)AF273B(0.10og)，mp181-182℃(由乙腈結(jié)晶)。
1H-NMR(CDCl3)δ1.52(d，J＝7Hz，CH3CH-)；1.64(m，2H)1.93(m，2H)；2.03(s，1H)；2.70-2.98(m，4H)；3.19(s，-NCH2CNH-)；3.85(q，J＝7Hz，CH3CH-)；8.60(bs，-NH-)ppm。
MS與(±)AF273A相同。
然后，得到所有的異構(gòu)體混合物，最后是另一純對(duì)映體(±)AF273A。
實(shí)施例581-甲基哌淀-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-硫酮)(AF275)將1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)(AF261)(1.00g，5.00mmol)和Lawesson試劑(1.40g，3.46mmol)在無(wú)水甲苯(25ml)中的懸浮液于100℃加熱攪拌3小時(shí)，由反應(yīng)混合物中去除溶劑，殘余物用干燥硅膠柱(Merck 60，0.040-0.065)分離，用氯仿/甲醇/氨水96∶3∶1(V/V)的溶劑混合物洗脫，得到純的1-甲基哌啶-4-螺-5-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-硫酮)(AF275)(0.81g)，用丙酮結(jié)晶得針狀物，m，p，171-172℃(分解)。
1H-NMR(CDCl3)δ1.69(d，J＝7.1Hz，CH3CH-)；2.00(m，2H)2.00-2.35(m，4H)；2.30(s，CH3N-)；2.80(m，2H)；4.26(q，J＝7.1Hz，CH3CH-)；8.74(bs，-NH-)ppm。
MS m/e 216(M+)；156；98；97；96(100)；70。
實(shí)施例591-甲基哌啶-4-螺-4′(5′)-(2′-甲硫基-2′-咪唑啉-5′(4′)-酮)(AF187)(a)把1-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′-硫化海因)(AF195)鹽酸鹽(1.00g，4.25mmol)加入到攪拌的氫氧化鈉(0.36g，9.00mmol)甲醇(30ml)溶液中，生成沉淀(NaCl)，室溫下在上述混合物中加入甲基碘(0.664g，4.68mcl)，繼續(xù)攪拌1.3小時(shí)。減壓蒸發(fā)反應(yīng)混合物，殘余物用熱二氯甲烷萃取，去除二氯甲烷得到殘余物(0.58g)，用硅膠柱(Merck 60.0.040-0.065)分離，用氯仿/甲醇/氫氧化銨89∶10∶1(v/v)的溶劑混合物洗脫得到1-甲基哌啶-4-螺-4′(5′)-(2′-甲硫基-2′-咪唑啉-5′(4′)-酮)(AF187)(0.23g)，m，p，176-177℃(由丙酮結(jié)晶)。
1H-NMR(CDCl3)1.57(m，2H)；2.00(m，2H)；2.35(s，CH3CH-)；2.52(m，2H)；2.56(s，CH3N-)；2.84(m，2H)；6.73(bs，-NH-)ppm。
13C-NMR(CDCl3)12.6(CH3N-)；32，7(C3)；45.8(CH3CH-)；50.8(C2)；68.3(C4)；163.8(-C-SCH3)；188.1(-C＝O)ppm。
MS m/e 213(M+)；198(M+-CH3)；143(M+-70)；71。
UV(EtOH)lambdamax，236nm(∈7800)；255nm(shoul-der，(8∈4300)，(b)把1-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′-甲硫基-5′-氨基甲基-4′H-咪唑)AF193(30mg)于鹽酸水溶液(0.5ml，16％)中的溶液在室溫放置3天，減壓除去溶劑，用濃氫氧化鈉溶液堿化殘余物，然后用二氯甲烷-甲醇萃取，萃取物經(jīng)干燥(Na2SO4)和去除溶劑得到殘余物，用厚層硅膠板(Merckkieselgel 60 F254)分離，用氯仿/甲醇/氨水79∶20∶1(V/V)展開得到AF187(8mg)，與可信樣品一致。
實(shí)施例601-甲基哌啶-4-螺-4′-(1′-乙基-2′-乙硫基-2′-咪唑啉-5′-酮)(AF188)在1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-硫代海因)鹽酸鹽(AF195)(4.04g，0.0172mol)和氫氧化鉀(3.85g，0.0686mol)的乙醇(100ml)懸浮液中加入乙基溴(5.60g，0.0514mol)，然后攪拌回流該混合物。回流2小時(shí)后，主要產(chǎn)物還是單乙基衍生物，所以再向反應(yīng)混合物中加入氫氧化鉀(0.95g，0.0169mol)和乙基溴(2.00g，0.0184mol)并繼續(xù)回流3小時(shí)。減壓去除溶劑，在殘余物中加水(20ml)，用乙醚萃取，萃取物經(jīng)干(Na2SO4)，去除溶劑得到殘余物(0.973g)，用石油醚結(jié)晶得到純的1-甲基哌啶-4-螺-4′-(1′-乙基-2′-乙硫基-2′-咪唑啉-5′-酮)(AF188)(0，513g)，m，p，95-96℃。在去除溶劑后把母液層析，用無(wú)水硅膠柱(20g，Merck 60，0.040-0.065mm)，以氯仿/甲醇/氨水84∶5∶1的溶劑混合物洗脫，得到另一部分純AF188(0.310g)。
1H-NMR(CDCl3)1.19(t，J＝7.2Hz，CH3CH2N-)；1.40(t，J＝7.2Hz CH3CH2S-)；1.43(m，2H)；1.99(m，2H)；2.36(s，CH3CH-)；2.51(m，2H)；2.77(m，2H)；3.18(q，J＝7.2Hz，CH3CH2S-)；3.49(q，J＝7.2Hz CH3CH2N-)ppm。
13C-NMR(CDCl3)14.1(2CH3CH2-)；24.4(CH3CH2S-)；33.0(C6)；35.1(CH3CH2N-)；46.2(CH3N-)；51.0(C7)；68.6(C5)；158.8(-N＝C＝)；183.9(-C＝O)ppm。
MS m/e 255(M+)；226(M+-Et)；185(M+-70)；71；70。
實(shí)施例611-甲基哌啶-4-螺-4′-(1′-乙基-2′-乙硫基-2′-咪唑啉-5′-酮)(AF188)1-甲基哌啶-4-螺-4′-(1′-乙基-2′-乙硫基-2′-咪唑啉-5′-酮)(AF188)(0，214g)的乙醇(10ml)溶液中加入院內(nèi)鎳(0.30g)，混合物回流4小時(shí)，由于反應(yīng)不完全，再加入一部分阮內(nèi)鎳(0.30g)，繼續(xù)回流4小時(shí)。過(guò)濾反應(yīng)混合物，催化劑用甲醇和二氯甲烷洗滌，合并濾液和洗液，蒸發(fā)后得到1-甲基哌啶-4-螺-4′-(1′-乙基-2′-咪唑啉-5′-酮)(AF220)(0.160g)，為油狀物。
1H-NMR(CDCl3)1.27(t，J＝7.3Hz CH3CH2N-)；1.46(m，2H)；2.03(m，2H)；2.36(s，CH3N-)；2.48(m，2H)；2.82(m，2H)；3.53(q，J＝7.3Hz CH3CH2-)；7.72(s，-CH＝N-)ppm。
13C-NMR(CDCl3)13.9(CH3CH2-)；32.2(C6)；35.3(CH3CH2-)；45.7(CH3N-)；50.5(C7)；68.2(C5)；151.6(-N＝CH-)；183.9(-C＝O)ppm。
用干燥硅膠柱(20g，Merck60，0.040-0.065mm)層析純化產(chǎn)品，用氯仿/乙醇/甲醇/氨水(25∶17∶3∶1)(V/V)的溶劑混合物洗脫，開環(huán)水解產(chǎn)物為主要產(chǎn)物，用乙醚-二氯甲烷結(jié)晶得到1-甲基哌啶-4-甲酰氨基-4-N-乙基氨基甲酰胺(AF221)，m，p，108-109℃。
1H-NMR(CDCl3)1.13(t，J＝7.2Hz CH3CH2N-)；2.04-2.32(m，6H)；2.28(s，CH3CH-)；2.65(m，2H)；3.28(dq，CH3CH2-)；5.73(s，HCONH-)；6.79(bs，EtNHCO-)；8.18(s，HCON-)ppm。
MS m/e 213(M+)；195(M+-H2O)；168(M+-EtNH2)；141(M+-EtNHCO)；98；97；96；71；70。
水解產(chǎn)物AF221在真空下加熱(150℃)可閉環(huán)成為AF220。
本發(fā)明化合物顯示出藥理活性，因而可被用作藥物如用于治療。更具體的說(shuō)，本發(fā)明的螺環(huán)化合物具有中樞和外周(或兩者都有)神經(jīng)系統(tǒng)活性。其通常的活性特征是作用于膽堿能系統(tǒng)，這里化合物是毒蕈堿受體的配體(例如促進(jìn)劑或拮抗劑)。
通過(guò)包括計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試。體外和體內(nèi)生物試驗(yàn)在內(nèi)的一系列試驗(yàn)。計(jì)算機(jī)輔助的分子測(cè)試為了測(cè)定毒蕈堿促進(jìn)劑活性，應(yīng)在對(duì)大量促進(jìn)劑測(cè)量的基礎(chǔ)上，建立一個(gè)藥效模型。這個(gè)模型包括對(duì)下述部分的要求，在有必要活性的促進(jìn)劑結(jié)構(gòu)中，應(yīng)有共同的特定取向，以及在某種程度上應(yīng)考慮作為促進(jìn)劑配體所允許的最大體積。 一般 例子在上面通式中，點(diǎn)r是電負(fù)性的，它可與促進(jìn)劑的正電性端互相作用。相對(duì)于氮而言該點(diǎn)的位置在模型中已有限定。重要的距離(D)如下所述如下所述D(r－N*)＝3.0；D(r－X*)＝6.50；D(r－Q*)＝8.70；D(x*－Q*)＝2.45。理想的二面角r－x*－Q*－z*＝-85。對(duì)于這些理想模型參數(shù)的偏離在一定限度內(nèi)并不影響活性(表1)。
模型的一些重要特征如下1.模型應(yīng)使得人們可區(qū)分出完全的和部分的毒蕈堿促進(jìn)劑。這種區(qū)分是建立在距離r-X*和促進(jìn)劑效率的相互關(guān)系的基礎(chǔ)上的。
2.對(duì)應(yīng)于乙醚膽堿中羰基氧原子的位置4原子的性質(zhì)，以及二面角r-x*-Q*-z*，可在毒蕈堿促進(jìn)劑組內(nèi)，有相當(dāng)?shù)淖兓?br> 3.當(dāng)對(duì)于促進(jìn)劑而言距離r-Q*太大時(shí)，就得到結(jié)合松散的拮抗劑。
從這個(gè)模型，在促進(jìn)劑結(jié)構(gòu)剛性，z*的性質(zhì)和模型參數(shù)的基礎(chǔ)上，可以作出關(guān)于毒蕈堿促進(jìn)劑受體亞型特異性的預(yù)測(cè)。
可采用下述方法通過(guò)藥效模型測(cè)定新化合物潛在的毒蕈堿活性，方法a將新結(jié)構(gòu)理想化得到其低能構(gòu)象性；b測(cè)定這些構(gòu)象時(shí)，尋找藥效元素的正確排列方式，或者采用誘導(dǎo)性的固定途徑迫使新結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化成藥效活性構(gòu)象。然后，使所得的構(gòu)象與同結(jié)構(gòu)的低能構(gòu)象比較。應(yīng)用這些步驟在所有測(cè)試的情況下都可以得到一個(gè)可信的答案(表1)。雖然無(wú)法預(yù)測(cè)是否毒蕈堿活性只能通過(guò)對(duì)應(yīng)于該模型的化合物表現(xiàn)，但符合模型的化合物是具有促進(jìn)劑活性的。
對(duì)于毒蕈堿促進(jìn)劑正離子端的體積的限制是由于將有關(guān)的結(jié)構(gòu)(如表1所示)引入ml毒堿受體經(jīng)膜區(qū)域的分子模型的引入試驗(yàn)(docking experinent)而引起的。比奎寧環(huán)衍生物大的化合物不能被大分子結(jié)合們點(diǎn)所容納。
列于表1中的化合物分成4組。第一組包括幾種熟知的毒蕈堿促進(jìn)劑，它們的結(jié)構(gòu)是以理想的藥效參數(shù)為特征的；第二組包括具有次一級(jí)藥效模式的促進(jìn)劑，因此主要是部分促進(jìn)劑；第三組化合物的結(jié)構(gòu)由前述基團(tuán)定義，它偏離了具有毒蕈堿活性的藥效模式，因此這些化合物或者是拮抗劑，或者缺乏毒蕈堿活性。所列的第四組化合物具有潛在的毒蕈堿活性，這是建立在其藥效參數(shù)的基礎(chǔ)之上的。
表1毒蕈堿促進(jìn)劑的藥劑參數(shù)
*甲基糠三甲銨表1續(xù)
生物試驗(yàn)試驗(yàn)1，分離得到豚鼠回腸制品在豚鼠回腸制品中測(cè)量本發(fā)明化合物的促進(jìn)劑和拮抗劑活性(采用的方法如Fisher等Pharm.Exp，Therap，257392-403(1991))，表2綜合了一些化合物的測(cè)量結(jié)果。
表2對(duì)豚鼠回腸制品的作用
*順-2-甲基螺(1.3-oxathiolane-5.3′)奎寧環(huán)(US4.855，290)；Ach誘導(dǎo)收縮的弱拮抗劑，可在豚鼠回腸制品中作為毒蕈堿拮抗劑；令人驚異的是，它抑制AF102B-誘導(dǎo)的收縮的效果優(yōu)于它阻礙Ach-誘導(dǎo)的收縮。因此，如果在這個(gè)制品中AF102B誘導(dǎo)的收縮主要是通過(guò)M3拮抗劑。
試驗(yàn)2，與腦中毒蕈堿受體的結(jié)合；與[3H]QNB競(jìng)爭(zhēng)，膜中的[3H]NMS和[3H]OXO-M是從大鼠皮質(zhì)和小腦制備的。
大鼠大腦皮質(zhì)和小腦膜制品，采用配體[3H]NMS，采用[3H]哌嗪的[3H]氧化震顫素-M評(píng)估新化合物(表3和4)表3 試驗(yàn)化合物分別與[3H]PZ，[3H]QNB或[3H]NMS(大腦皮質(zhì))，及[3H]QNB或[3H]NMS(小腦)的競(jìng)爭(zhēng)大腦皮質(zhì)
<p>表3(續(xù))<
隨之用Cu2+處理。與[3H]PZ的競(jìng)爭(zhēng)試驗(yàn)暴露了兩個(gè)對(duì)于AF267的結(jié)合位點(diǎn)(KH＝22nM(18％)；KL＝2.5μM)。這個(gè)觀察結(jié)果意味著在大鼠大腦皮質(zhì)中AF267作為促進(jìn)劑與毒蕈堿受體結(jié)合(Rsher et al.J，Pharnacol，Ewptl，Therap，257392-403(1991))。
表3(續(xù))小腦
KiPZ/KiNMS或KiPZ/KiQNB的計(jì)算比值(表3)是毒蕈堿配體M2選擇性的一個(gè)通常的標(biāo)志。較低的比值標(biāo)志著較好的M1選擇性。此外，大腦皮質(zhì)制品與小腦制品的KiPZ/KiQNB比值也標(biāo)志著毒蕈堿配體的M1選擇性。比值低于1標(biāo)志著有M1選擇性(Fisher et al，J，Pharmacol，EXpatl，Therap，257392-403(1991)。通過(guò)這些試驗(yàn)，我們發(fā)現(xiàn)本發(fā)明一些化合物顯示出較高的對(duì)于M1毒堿受體的親合性。例如AF133，AF134，AF160(Des)，AF177，AF178，AF181-AF185，AF261，AF265，AF267。
例如，AF185當(dāng)與[3H]PZ競(jìng)爭(zhēng)結(jié)合點(diǎn)時(shí)比它與[3H]NMS競(jìng)爭(zhēng)時(shí)顯示高于3倍的親和性。(Ki＝1.4±0.15μM VS，5±1μM，分別的；表3)，這與AF102B是個(gè)鮮明的對(duì)比(美國(guó)專利)，它與兩種配體競(jìng)爭(zhēng)時(shí)顯示出幾乎類似的親和性(Ki＝1.43±0.2μm vs，1.86±0.43μm，分別的；表3)。由于確信[3H]PZ在大鼠大腦皮質(zhì)膜中的特異性已確定，則我們的數(shù)據(jù)顯示出AF185與AF102B相比是更具M(jìn)1-選擇性的配體。
在大腦皮質(zhì)膜中一些新的化合物對(duì)于[3H]NMS的結(jié)合曲線標(biāo)志著這兩位點(diǎn)之間的內(nèi)在聯(lián)系約1/4的結(jié)合位點(diǎn)對(duì)于這些化合物顯示出很高的親和性。這可能標(biāo)志著在這一制品中的高促進(jìn)劑效率。這樣的化合物如AF260，AF261，AF263和AF265。
令人驚異的是，一些新化合物顯示出與大鼠大腦皮質(zhì)中的[3H]PZ是有兩位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)曲線(表3)。這些包括AF160，AF160(Des)，AF260，AF261，AF265。這些化合物與[3H]PZ的兩位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)曲線在穩(wěn)定GTP類似物、GppNHp(未給出)的存在下，轉(zhuǎn)化成單一的質(zhì)量一作用mass-acton)曲線。當(dāng)與[3H]NMS競(jìng)爭(zhēng)時(shí)可觀察到對(duì)于GppNHp敏感性的類似的觀察結(jié)果。這標(biāo)志著這些化合物對(duì)于大鼠大腦皮質(zhì)的M1受體而言是有效的促進(jìn)劑。這與產(chǎn)生代表性質(zhì)是一作用曲線的AF102B和這些新化合物在識(shí)別大鼠皮質(zhì)M1受體時(shí)的差別。
AF267對(duì)大鼠大腦皮質(zhì)膜中的[3H]MNS和[3H]PZ兩者均表現(xiàn)出單位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)曲線。下述對(duì)磷酸肌醇(PI)水解和花生四烯酸的釋放的研究表明這一化合物是一部分促進(jìn)劑，因此，其質(zhì)量-作用結(jié)合模式類似于在這個(gè)制品中M1選擇性促進(jìn)劑AF102B對(duì)于毒蕈堿的結(jié)合。我們已經(jīng)證明用0.1mMCuSO4處理大鼠大腦皮質(zhì)膜可以暴露出AF102B的隱蔽的促進(jìn)結(jié)合性質(zhì)(Fisher et al，JPET 257392-403，1991；出版的數(shù)據(jù)中應(yīng)用了AF102B與[3H]QNB的競(jìng)爭(zhēng)，但采用[3H]MNS和[3H]PZ時(shí)可得到類似的結(jié)果)。而且，對(duì)某些促進(jìn)劑而言，這種處理可以提高高親和性位點(diǎn)的比例，高親和性位點(diǎn)是指不經(jīng)Cu2+處理也已顯示高親和性的位點(diǎn)(如AF160)，因此，我們研究了用Cu2+處理之后AF267的結(jié)合性質(zhì)。這樣的處理之后，與[3H]的競(jìng)爭(zhēng)試驗(yàn)對(duì)于AF267而言暴露出18％的高親和性位點(diǎn)(K＝22nM，即約比KL＝2.5μM親和性高100倍)，而對(duì)于低親和性的位點(diǎn)無(wú)明顯的改變。這一結(jié)果顯示出，與AF102B類似，AF267可結(jié)合到大鼠大腦皮質(zhì)的毒蕈堿受體上。對(duì)某些部分促進(jìn)劑而言，用Cu2＋處理后暴露出高親性位點(diǎn)的能力是與通過(guò)金屬離子配位復(fù)合物的，受體/G-蛋白質(zhì)與關(guān)鍵性巰基對(duì)大分子的相互作用有關(guān)的(Gurmtz et al，BBRC 1984，120271-277)。在受控制的膜上，這種相互作用在部分促進(jìn)劑的存在下很明顯是不利的，因此它在與標(biāo)記拮抗劑的競(jìng)爭(zhēng)試驗(yàn)中并不表現(xiàn)出高親和性位點(diǎn)。
化合物取代[3H]氧化震顫素結(jié)合的能力提供了對(duì)受體高親和性促進(jìn)劑狀態(tài)的親和性的一種測(cè)量方法。取代[3H]MNS或[3H]QNB和[3H]OXO-M的Ki值的文獻(xiàn)中用于預(yù)測(cè)效率。該值大于100時(shí)是與完全的促進(jìn)劑相關(guān)的，對(duì)拮抗劑而言該值接近1，而中間值則標(biāo)志著部分促進(jìn)劑(Qrlek et al，J，Meel，CHem，342726，1991)。
采用大鼠大腦皮質(zhì)膜、采用標(biāo)記的非選擇性的毒蕈堿促進(jìn)劑[3H]OXO M，在競(jìng)爭(zhēng)試驗(yàn)中研究新化合物；AF179和AF260的有力的促進(jìn)劑特征反映在其相對(duì)較大的KiMNS/KiOXO-M值上(表4)表4AF160同屬物與[3H]OXO-M的競(jìng)爭(zhēng)以及在大鼠大腦皮質(zhì)制品中相關(guān)的毒蕈堿促進(jìn)劑化合物 Ki(μm) KiMNS/KiOXO-MA.質(zhì)量作用曲線acch0.06±0.005(3)380pilocarpine0.1AF102B 0.6±0.2(3) 2.1AF160 1.8±0.2(3) 9.4AF177 111.4AF179 1.3±0.3 31AF182 141AF183 ＞100 -1KH(μM) ％H KL(μM) KiNMS/KLiOXO-MB.兩位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)曲線bAF160(Des)例.1 0.05 36 2.2例 2 0.03 58 1.8例 3 0.02 42 2.1平均值(1-3) 0.03345±62.0±0.1 3.5±0.007(3)AF185 例 1 0.04 53 49 0.18例 2 0.01 18 3 3注意結(jié)合試驗(yàn)是采用25℃下在TRIS/Mn2+緩沖液中洗過(guò)0.5小時(shí)的大鼠大腦皮質(zhì)膜進(jìn)行的。通常數(shù)據(jù)來(lái)自于實(shí)驗(yàn)1-4。
a為與[3H]OXO-M表現(xiàn)出質(zhì)量-作用競(jìng)爭(zhēng)曲線的藥物數(shù)據(jù)。
b為與[3H]OXO-M表現(xiàn)出兩位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)曲線的藥物數(shù)據(jù)，而與AF160(Des)和AF185，在某些試驗(yàn)中表現(xiàn)出質(zhì)量作用曲線。
令人驚異的是，AF160(Des)和AF185是試驗(yàn)藥物中僅有的其競(jìng)爭(zhēng)曲線(采用[3H]OXO-M和老鼠大腦皮質(zhì)膜)不表現(xiàn)為單-位點(diǎn)質(zhì)量作用曲線的(表4)。這些藥物與大鼠大腦皮質(zhì)膜中由[3H]OXO-M標(biāo)記的受體的亞型部分(sub-fraction)的強(qiáng)有力的競(jìng)爭(zhēng)表明；這些藥物具有高度的亞型選擇性。因此，KiNMS/KHOXO-M的計(jì)算比值(表4)標(biāo)志著，與AF160組其它同屬物及與AF102B本身相比較，與AF160組其它同屬物及與AF102B本身相比較，AF160(Des)對(duì)于大鼠大腦皮質(zhì)毒蕈堿受體亞型(subset)而言是有力的促進(jìn)劑。然而，這未被觀察到AF160(Des)和AF185二者與[3H]NMS的競(jìng)爭(zhēng)曲線都一致地產(chǎn)生簡(jiǎn)單的質(zhì)量作用曲線。實(shí)際上，只有與[3H]NMS競(jìng)爭(zhēng)時(shí)表現(xiàn)出兩位點(diǎn)曲線的AF160在與[3H]OXO-M競(jìng)爭(zhēng)時(shí)表現(xiàn)出一簡(jiǎn)單的質(zhì)量作用曲線。因此，對(duì)受體亞型異質(zhì)性(heterogeneity)的解釋就不那么吸引人了，這一現(xiàn)象僅可在[3H]OXO-M的結(jié)合中觀察到，而在[3H]NMS的結(jié)合試驗(yàn)中觀察不到。另一解釋可能是與毒蕈堿受體上的變構(gòu)點(diǎn)的相互作用有關(guān)的，這在結(jié)合了拮抗劑如[3H]NMS的受體的情況下未被觀察到，但在采用[3H]OXO-M促進(jìn)劑時(shí)可被發(fā)現(xiàn)。另一可能的解釋是，對(duì)于[3H]OXO-M結(jié)合試驗(yàn)而言平坦的競(jìng)爭(zhēng)曲線是因?yàn)橄到y(tǒng)未達(dá)到平衡。在采用AF160(Des)或AF185的競(jìng)爭(zhēng)試驗(yàn)中，平衡在30分鐘時(shí)還未達(dá)到，這是因?yàn)?5℃下結(jié)合數(shù)據(jù)在30分和60分時(shí)是不相同的。當(dāng)試驗(yàn)在30分鐘停止時(shí)，AF160(Des)或AF185兩者與[3H]OXO-M的平坦的競(jìng)爭(zhēng)曲線都可看到。一個(gè)可能的解釋是AF160(Des)和AF185與AF102B相比具有相對(duì)較慢的動(dòng)力學(xué)(慢的結(jié)合速率和慢的分離速率兩者)。這可能導(dǎo)致在競(jìng)爭(zhēng)試驗(yàn)中很慢才達(dá)到平衡，因而在非平衡條件下可明顯觀察到產(chǎn)生了兩位點(diǎn)結(jié)合等溫線。我們可以合理地假定結(jié)合速率和分解速率都相對(duì)較低只有當(dāng)與AF102B相比AF160(Des)和AF185的結(jié)合速率低時(shí)，才證明它們比AF102B具有低很多的親和性。從另一方面來(lái)說(shuō)，如果它們的分解速率較低，則它們的親和性大大高于AF102B。
相對(duì)于mAChR亞型的表達(dá)而言(多為M2)，大鼠大腦皮質(zhì)是相對(duì)均一的。AF102B與[3H]OXO-M結(jié)合競(jìng)爭(zhēng)時(shí)，在大鼠皮質(zhì)和小腦中都表現(xiàn)出類似的較力。相反，AF160(Des)和AF185在大腦皮質(zhì)中比在小腦膜中表現(xiàn)出更高的效力，這表現(xiàn)在只有在大腦皮質(zhì)膜中才表現(xiàn)出兩位點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)曲線(也可參考表4中有關(guān)皮質(zhì)的內(nèi)容)。再者，這也分別標(biāo)志著這些化合物在大腦皮質(zhì)和小腦中不同的動(dòng)力學(xué)。
試驗(yàn)3在腦切片和細(xì)胞培養(yǎng)中第二信使的活化在測(cè)定試驗(yàn)化合物作為M1毒蕈堿受體促進(jìn)劑的效率的步驟中，先制備大鼠皮質(zhì)(200μM Cubes)的腦切片。對(duì)于磷酸肌醇CPI)閱讀(turn over)試驗(yàn)，通過(guò)在37℃有氧條件下在含有標(biāo)記配體的Krebs平衡鹽溶液中溫育1小時(shí)，使這些腦切片上載上[3H]肌醇(4μCi/ml)。洗滌后，向各個(gè)含10mM LiCl的新鮮Krebs溶液的試管中加入50μl的等份，溶液中可含有或不含有試驗(yàn)化合物。在37℃溫育20分鐘后，反應(yīng)終止，根據(jù)Berridge的內(nèi)容(Biochem.J，258，849-858，1983)在AG-1-X8柱上分離標(biāo)記的產(chǎn)品。試驗(yàn)化合物作為部分促進(jìn)劑時(shí)，與CCh(完全促進(jìn)劑)相比產(chǎn)生低于80％的PI水解活化。因此，例如，AF160引起IP3的明顯升高(1.6倍)。與CCh相比，AF160是為所述化合物效率的50％的部分促進(jìn)劑。AF160(Des)也是活性的，雖然與AF160相比程度有所降低。作為另一個(gè)M1促進(jìn)劑，AF102B比AP160活性小，而AF178在這個(gè)試驗(yàn)中無(wú)活性。
富含毒蕈堿受體的一種亞種群(Subpopulation)的細(xì)胞培養(yǎng)物可用來(lái)評(píng)估試驗(yàn)化合物對(duì)第二信使的活化。對(duì)PI閱讀的研究采用的是Berridge法(Biochem，J，258849-858，1983)；對(duì)于花生四烯酸動(dòng)態(tài)的研究是用從原始生長(zhǎng)介質(zhì)中得到的氚化一花生四烯酸0.2μCi/ml標(biāo)記16小時(shí)。試驗(yàn)前，用加有HEPES(20mM)的無(wú)血清DME和牛血清白蛋白(1mg/ml)共將細(xì)胞洗6次。洗后，加入0.5ml同樣的介質(zhì)，隨即加入試驗(yàn)配體。通過(guò)將介質(zhì)轉(zhuǎn)移到Eppendorf管中并在6000g離心10分鐘終止試驗(yàn)。計(jì)量上清液的放射性并以每孔中釋放的dpm氚化花生四烯酸表示。根據(jù)Pinkas-Kramarski et al，Neu-rosci，Lett，108335-340，1990所述的方法，評(píng)估完整細(xì)胞中環(huán)AMP的積累，而根據(jù)Johnso和Salomon(Methods in Enzy-mo10gy Vol 195，R，A，Johnson and J，D，Corbin，eds，Academ-ic Press，pp3-21，1991)測(cè)定分離膜中腺苷酰環(huán)化酶的活性。
具有PI閱讀和/或花生四烯酸活動(dòng)最大速率高于25％的式I-IX化合物是優(yōu)選的。具有上述活性的實(shí)例包括AF160、AF160(Des)、AF178、AF179、AF180、AF185、AF260、AF261、AF263、AF265、AF266、AF267。這些化合物能夠激活M1毒蕈堿受體。
不象乙酰膽堿，CCh、氧化震顫素-M和其它傳統(tǒng)的完全促進(jìn)劑，這些化合物通過(guò)M1(或M3)毒蕈堿受體誘導(dǎo)了獨(dú)特信號(hào)的選擇性活化。特別的，通過(guò)PI毒蕈堿促進(jìn)劑水解而不激化cAMP的積累(或在最小限度上)的選擇性活化是這些新化合物的一般活性模式。這些觀察結(jié)果可能暗示出，通過(guò)這些選擇性毒蕈堿配體，M1毒蕈堿受體-偶合對(duì)于獨(dú)特的G-蛋白質(zhì)的誘導(dǎo)。因此，除了對(duì)M1受體的活化之外，這些化合物在獨(dú)特的第二信使水平上也是有選擇性的。采用選擇性毒蕈堿配體，通過(guò)同樣的毒蕈堿受體而只對(duì)獨(dú)特G-蛋白質(zhì)選擇性活化的這一概念，是在通過(guò)用大鼠m1AChR轉(zhuǎn)染的(Fisher et al，Biorganic &amp; Medicinal Chem.Lett，2839-844，1992)和在神經(jīng)元型細(xì)胞系如PCI2M1細(xì)胞系(Soc Neu-roci，Abs，Nov，1993)中的CHO細(xì)胞給出配體選擇性信號(hào)的概念的基礎(chǔ)上，由申請(qǐng)人描述的?？紤]到早老性癡呆(AD)病人和老化大腦中Gs水平的升高(Harrison et al，，Mol，Brain Res，1071，1991；Young et al，，Dev，Brain Res，，61243，1991)，這一信號(hào)傳遞途徑與發(fā)展對(duì)于早老性癡呆病人的膽堿能替代療法二者之間可能的聯(lián)系就是明顯的了。因此，本發(fā)明化合物對(duì)于治療早老性癡呆是很重要的。
與CCh相比，在用1AChR轉(zhuǎn)染的細(xì)胞培養(yǎng)物中刺激PI水解時(shí)，一些化合物表現(xiàn)為完全促進(jìn)劑，而另一些化合物表現(xiàn)為部分促進(jìn)劑。部分促進(jìn)劑為AF160，AF160(Des)，AF178，AF180，AF181，AF265，AF267。在這一試驗(yàn)中，AF260，AF261，AF263和AF266體現(xiàn)完全的促進(jìn)劑活性。AF260和AF261的濃度對(duì)應(yīng)曲線表明在10μM和100μM處得到最大活性。AF265和AF267表現(xiàn)為部分促進(jìn)劑，相對(duì)于1mM CCh而言，其最大活性分別為75％和66％。在這一試驗(yàn)中，AF181表現(xiàn)出弱的部分促進(jìn)劑活性。因此，在濃度1mM處，它部分活化PI水解但削弱CCh-誘導(dǎo)的PI水解，正如我們對(duì)部分促進(jìn)劑所期望的那樣。當(dāng)化合物阻礙CCh的PI水解信號(hào)時(shí)，AF213和AF184表現(xiàn)出拮抗劑活性。對(duì)于AF267的非對(duì)映體異構(gòu)體來(lái)說(shuō)，(-)-非對(duì)映異構(gòu)更活躍；這一化合物甚至在10μM(40％CCh)和100μM(80％CCh)時(shí)，在用ml受體轉(zhuǎn)染的細(xì)胞中激活PI水解。
我們測(cè)試新化合物誘導(dǎo)CCh-調(diào)節(jié)的PI水解信號(hào)脫敏(desensitization)作用的能力。AF261與CCh相比誘導(dǎo)一個(gè)較弱的脫敏作用隨著24小時(shí)在100μM或1mM中用AF261處理，對(duì)應(yīng)于1mM刺激的PI水解降低了45％，這是與用1mMCCh預(yù)溫育后60％的降低相比較而言的。表現(xiàn)誘導(dǎo)PI水解的部分促進(jìn)劑活性的化合物AF267，不怎么能誘導(dǎo)脫敏作用。因此，用1mM AF267溫育過(guò)夜后，最初的CCh-調(diào)節(jié)的PI反應(yīng)僅降低29％。
我們也在如Pittel和Wess(Mol，Pharmacol，4561-64，1994)所述的平行試驗(yàn)中，測(cè)試化合物在用人m1AChR，m3AChR或m5AChR快速轉(zhuǎn)染的細(xì)胞中誘導(dǎo)PI水解的能力。AF267對(duì)m1AChR亞型表現(xiàn)出最高選擇性，對(duì)m1AChR而言，與m3AChR-轉(zhuǎn)染細(xì)胞相比效力高約100倍(EDs0值分別為1.5μM和150μM)。這在由100μM AF267誘導(dǎo)的信號(hào)相比是特別明顯的，這一信號(hào)在m1AChR轉(zhuǎn)染的細(xì)胞中已是最大值了，但僅是m1AChR轉(zhuǎn)染細(xì)胞的最大CCh信號(hào)的15％。AF265在m1AChR轉(zhuǎn)染細(xì)胞中比在m3AChR轉(zhuǎn)染細(xì)胞中更有效力和有效，而在m5AChR轉(zhuǎn)染的細(xì)胞中不太活躍。用AF267可得到類似的結(jié)果，特別對(duì)AF267更活躍的非對(duì)映異構(gòu)體(-)非對(duì)映異構(gòu)體來(lái)說(shuō)也是這樣，這是在分別用m1AChR和m3AChR穩(wěn)定轉(zhuǎn)染的細(xì)胞培養(yǎng)物中試驗(yàn)的。
花生四烯酸(AA)的釋放是被m1AChR促進(jìn)劑激活的另一生化途徑。由于這一生化途徑通過(guò)不同的G-蛋白質(zhì)而非PI水解與m1AChR聯(lián)系，這一試驗(yàn)中，我們也采用小鼠m1AChR穩(wěn)定轉(zhuǎn)染的細(xì)胞培養(yǎng)物來(lái)測(cè)試新化合物。在這一試驗(yàn)中，AF263、AF265、AF266和AF267(在1mM時(shí))表現(xiàn)出部分促進(jìn)劑活性。對(duì)AF267的非對(duì)映異構(gòu)體來(lái)說(shuō)，活躍的是AF267B，(-)-對(duì)映體，它在0，1和1mM時(shí)對(duì)AA釋放而言是完全的促進(jìn)劑。與1mMCCh相比，AF260和AF261表現(xiàn)出完全的促進(jìn)劑活性，這是與在同樣細(xì)胞系中PI水解的觀察結(jié)果一致的。這可能說(shuō)明CCh-調(diào)節(jié)的信號(hào)在試驗(yàn)階段已經(jīng)歷了脫敏作用(20min at 37℃)?？雌饋?lái)這個(gè)脫敏作用弱于受試化合物?；蛘哒f(shuō)，作為M1-促進(jìn)劑來(lái)說(shuō)，某些試驗(yàn)化合物比CCh更有效，即作為“超級(jí)促進(jìn)劑”。在這種情況下，不清楚為什么在采用AF260和AF261的PI水解試驗(yàn)中未能觀察到這一性質(zhì)。
用1mM CCh用m1AChR轉(zhuǎn)染的細(xì)胞培養(yǎng)物預(yù)-溫育3小時(shí)后充分沖洗掉配體(6×1ml)，可大大減少AA釋放。而基礎(chǔ)的AA釋放極少受影響標(biāo)志著沖洗之后沒有殘余的CCh存在。作為比較，在采用1mM AF265或AF102B的同樣的預(yù)-溫育試驗(yàn)中，對(duì)于1mM CCh的AA釋放反應(yīng)只是原始反應(yīng)的大約一半。對(duì)于較長(zhǎng)的溫育階段，優(yōu)選的藥物濃度是100mM，這是因?yàn)?mM濃度與長(zhǎng)期治療無(wú)生理上的聯(lián)系。在采用100μM CCh預(yù)-溫育24小時(shí)后，AA反應(yīng)幾乎完全消失。我們比較一下使CCh-調(diào)節(jié)的AA釋放信號(hào)脫敏的新化合物，另人驚異的是，用100μM AF265預(yù)-溫育24小時(shí)并不減少任何AA反應(yīng)?？紤]到我們發(fā)現(xiàn)在這個(gè)試驗(yàn)中這一化合物是部分促進(jìn)劑，則上述現(xiàn)象需特別加以注意。作為對(duì)照，采用AF260、AF261和AF263(均于100μM24小時(shí))的剌激大大減弱了CCh-調(diào)節(jié)的AA釋放信號(hào)。采用AF102B或AF267進(jìn)行類似的預(yù)溫育對(duì)隨后的CCh-調(diào)節(jié)的AA釋放信號(hào)產(chǎn)生相對(duì)較小的影響，這再一次指出了這兩個(gè)化合物間的相似性。
試驗(yàn)4細(xì)胞培養(yǎng)物的類神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)作用促進(jìn)劑對(duì)M1受體的激活作用在某些富含ml受體的細(xì)胞培養(yǎng)物中可產(chǎn)生與神經(jīng)生長(zhǎng)因子(NGF)的協(xié)同作用，細(xì)胞培養(yǎng)物如用小鼠mlAChR(PC12M1細(xì)胞)轉(zhuǎn)染的PCI2(小鼠嗜鉻細(xì)胞瘤細(xì)胞)。Pinkas-Kramarski et al，J，Neurochem。592158-2166，1992)。
已發(fā)現(xiàn)與本發(fā)明另一方面一致的是，PI閱讀最大速度高于25％的式I-IX化合物與由NGF引起的軸突過(guò)長(zhǎng)(out-growth)是有協(xié)同作用?？梢园l(fā)現(xiàn)本發(fā)明化合物分成兩類1)類似于AF260、AF261和AF263，在無(wú)NGF情況下也幾乎象CCh一樣可誘導(dǎo)軸突過(guò)長(zhǎng)的；和2)與氧化震顫素呈鮮明對(duì)照的一類化合物，它在無(wú)NGF時(shí)不剌激軸突過(guò)長(zhǎng)或僅只誘導(dǎo)產(chǎn)生最小的形態(tài)變化。這兩類化合物對(duì)于治療AD都是很重要的。在第二類化合物中，軸突過(guò)長(zhǎng)不會(huì)不加控制地產(chǎn)生。因此，治療AD的較好的候選藥物，例如，應(yīng)當(dāng)僅在對(duì)定點(diǎn)合成的和釋放的生長(zhǎng)因子，如NGF，腦-派生神經(jīng)因子(BDNF)、NT-3等，的嚴(yán)格控制的條件下誘導(dǎo)軸突生長(zhǎng)。具有這樣獨(dú)特活性的實(shí)例如化合物AF160、AF160(Des)、AF185，它們?cè)贜GF-誘導(dǎo)的軸突過(guò)度生長(zhǎng)中至少與AF102B一樣有效。采用NGF聯(lián)合治療后軸突伸展，并且在培養(yǎng)物中這些化合物長(zhǎng)期保持穩(wěn)定。因此，可以假定這些合物誘導(dǎo)軸突生長(zhǎng)時(shí)采用的信號(hào)通道不是快速脫敏。這是NGF本身的殘余，它在PC12細(xì)胞以及交感神經(jīng)元的原始培養(yǎng)物中誘導(dǎo)產(chǎn)生穩(wěn)定的和長(zhǎng)期的軸突生長(zhǎng)效應(yīng)。然而，應(yīng)當(dāng)注意到，試驗(yàn)細(xì)胞的老的未經(jīng)處理的培養(yǎng)物變質(zhì)了，并含有從盤表面分開的許多死細(xì)胞。而且，在預(yù)先用新化合物和NGF聯(lián)合處理的培養(yǎng)物中，細(xì)胞死亡現(xiàn)象減少了。NGF可挽救將死的PC12細(xì)胞是眾所周知(如Rukenstein et al.J.Neuroscience 112552-2563，1991)。因此，這些觀察結(jié)果表明本發(fā)明化合物可調(diào)節(jié)類似的生存-促進(jìn)反應(yīng)是可能的。所有這些化合物的性能對(duì)于早老性癡呆病人的潛在的治療提供了另一應(yīng)用。
在神經(jīng)元細(xì)胞中本發(fā)明促進(jìn)劑的類神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)作用，這也是取決于NGF的存在，可能說(shuō)明了這些化合物與通過(guò)NGF受體調(diào)節(jié)的一些信號(hào)結(jié)合起來(lái)發(fā)揮神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)活性。一個(gè)可能是這些效應(yīng)是非直接的，而這是通過(guò)淀粉樣蛋白前體蛋白質(zhì)(APP)的m1AChR-調(diào)節(jié)增長(zhǎng)的釋放進(jìn)行的，參見下文。值得注意的是，內(nèi)源性APP對(duì)于成纖維細(xì)胞的正常生長(zhǎng)是必要的，而外源性APP能剌激這些細(xì)胞的增生(Saitoh et al，Cell，58615，1989Mattson et al，，TINS 16409-414，1993)。而且，在其它活性中，據(jù)知APP的分泌型可調(diào)節(jié)軸突過(guò)長(zhǎng)和可剌激神經(jīng)元的存活(reviewed by Mattson et al，，TINS 16409-414，1993)。在AD中神經(jīng)元細(xì)胞死亡可能與神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)的產(chǎn)生和/或利用減少有關(guān)，這危及了膽堿能神經(jīng)元的生存。如果M1促進(jìn)劑誘導(dǎo)的類神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)行為也在腦中出現(xiàn)，這將是有最重要的臨床意義，并因此意味著一種對(duì)AD的新的治療方式。
試驗(yàn)5在腦切片和細(xì)胞培養(yǎng)物中淀粉樣蛋白前體蛋白質(zhì)(APP)的分泌。
不斷有證據(jù)表明β-淀粉樣蛋白對(duì)導(dǎo)致AD的病理過(guò)程有貢獻(xiàn)?；凇暗矸蹣拥鞍状?lián)(cascade)假設(shè)”，AD是由淀粉樣蛋白前體蛋白質(zhì)(APP)的新陳代謝引起的(Mattson et al，，TINS 16409-414，1993)。mACnRs的活化，特別是其M1亞型的活化，剌激了體外APP的分泌Nitsch et al，，Science258304，1992；Buxbaum et al，PNAS US 8910075，1992；Lahiri et al，Biochem，Int，28853，1992)。因此從本發(fā)明另一方面來(lái)說(shuō)，式I-IX化合物，特別是那些具有選擇性Ml促進(jìn)劑活性和可增加APP釋放的，不僅可用來(lái)治療AD，而且可延遲衰老過(guò)程，或者甚至可以預(yù)防AD。
評(píng)估APP分泌時(shí)采用的方法是Wester免疫印跡技術(shù)(immunoblotting)(Nitsch et al，，PNAS 905191-5193，1993)。我們已采用了22C11單克隆抗-APP，這在檢測(cè)APP中已廣泛采用。這一抗體直接作用于APP的氨基-末端區(qū)域，并且可識(shí)別迄今報(bào)道的所有異構(gòu)體。它不能發(fā)現(xiàn)淀粉樣蛋白或在APP分泌之后生成的C-末端APP碎片。為了評(píng)估新化合物對(duì)APP釋放的影響，將用M1受體轉(zhuǎn)染的細(xì)胞系在12孔盤中培養(yǎng)(在某些試驗(yàn)中是在6孔盤中)，如Pinkas-JKramarsk1等所述(J。Neurochem，592158，1992)。在試驗(yàn)期間，由無(wú)菌100×營(yíng)養(yǎng)液(Stock Solution)中加入配體。通過(guò)用不含血清的介質(zhì)洗滌2次而終止試驗(yàn)。在冷磷酸鹽/鹽水緩沖液(PH＝7，4；PBS)中將細(xì)胞從盤上剝離。離心后(10分鐘，10000g)棄去上清液，并將所得小丸懸浮于含蛋白酶抑制劑雞尾酒劑(50mMTRISHCl(PH＝7，4)，150mMNaCl，5mM ED-TA，1％Triton X-100，0，1mMPMSF，5單位/ml抑肽酶、5mg/ml胃酶抑素A，5mg/ml亮肽素)的0.1ml冷的溶解緩沖液中。然后在最大量用聲波處理小丸5秒鐘(Branson聲處理器型號(hào)130)并再離心。將上清液細(xì)胞膜提取物轉(zhuǎn)移到干凈試管中，在Lowry法中所得樣品可用于蛋白測(cè)定。
對(duì)于APP試驗(yàn)，將等量蛋白質(zhì)(典型為100μg/1ane)用含0.6％SDS和1％2-巰基-乙醇的樣品緩沖液稀釋，并負(fù)載(10aded)在10％丙烯酰胺/SDS混合物上(Hoeffer Scientific)。預(yù)先染色的分子量標(biāo)準(zhǔn)物(Sigma)負(fù)載在每份明膠上，明膠于4℃以25mAap/gel(明膠)的恒定速度流動(dòng)。采用硝基纖維素膜，印跡是在4℃(100mAmp下16-18小時(shí)完成。下面的步驟是在室溫下進(jìn)行的。通過(guò)浸入含10％低脂牛奶的PBS中使膜被阻塞1小時(shí)，這一步驟是在含0.05％Tween-20和0.1％BSA(PBST)的PBS中洗3×5分之后進(jìn)行的。將抗-APP單克隆抗體，即由Boehringer Manneheim到的Clone#22C11(Cat.#1285-262)，以1200稀釋液的形式(0.25μg/mlIgG)以RT2小時(shí)內(nèi)或于4℃18小時(shí)內(nèi)加到PBST緩沖液中。在一些試驗(yàn)中，在相近的濃度用受控制的鼠IgG可探測(cè)到類似的印跡，這一步驟是在PBST中洗3×5分后進(jìn)行的。第二辣根過(guò)氧化物酶接的山羊抗小鼠IgG抗體(從Jackson Im-muno chemicals；Cat，#115-035-003)以1∶2000比例在PBST中使用1小時(shí)，隨后如上洗滌。免疫印跡的染色是在室溫下，用新制4-氯萘酚(0.2mg/ml含16％乙醇于TBS中)和H2O2(0.01％)溶液處理15-30分鐘完成的。染色印跡被照相(Ko-dak TMAX負(fù)性膠卷)并在LKB UitroScan KL激光掃描器上，以40μM垂直間隔和2.4mm水平間隔被掃描。在稍有不同的位置掃描每個(gè)通路3次；所得的數(shù)據(jù)即光密度值。
通過(guò)這種方法，我們測(cè)出用試驗(yàn)化合物溫育之后(通常24小時(shí))在細(xì)胞膜部分殘余的APP的量。促進(jìn)劑溫育后膜中保持的較低的APP水平是細(xì)胞分泌出更多的APP的標(biāo)志。當(dāng)考慮到毒蕈堿促進(jìn)劑減少早老性癡呆病人β-淀粉樣蛋白的積累的能力時(shí)，這種測(cè)量形式就是相關(guān)的了，因?yàn)閮H與膜相關(guān)的APP才增加β-淀粉樣蛋白，這不同于APP的分泌型。為了測(cè)量分泌到細(xì)胞培養(yǎng)物中的APP(“條件培養(yǎng)基”)，我們必須濃縮條件培養(yǎng)基，這是采用Amicon微過(guò)濾膜(30KDa cutoff)進(jìn)行的。濃縮后，通過(guò)Bradford法(Bio-RadKit#500-0006)，采用牛γ-球蛋白作為標(biāo)準(zhǔn)物，可以測(cè)量樣品中蛋白質(zhì)的量，將等量的蛋白質(zhì)負(fù)載在聚丙烯酰胺明膠電泳(PAGE)上。如上所述，通過(guò)用22C11單克隆抗-APP抗體的免疫印跡來(lái)分析樣品中APP的量。從包括在各明膠中的預(yù)先-染色的標(biāo)準(zhǔn)物(Sigma)估計(jì)分子量。
式I-IX化合物在細(xì)胞培養(yǎng)基中的最大APP分泌速度高于125％(在基礎(chǔ)100％上)是優(yōu)選的，具有這樣的活性的實(shí)例包括AF160(Des)、AF179、AF185、AF261、AF263、AF265、AF267。
為了同時(shí)完成大量樣品，有些研究是采用圓點(diǎn)-印跡技術(shù)(dot-blot technique)進(jìn)行的(在單一膜上可同時(shí)進(jìn)行96點(diǎn)試驗(yàn))。在這一技術(shù)中，由剌激的PC12M1細(xì)胞得到的條件培養(yǎng)基可在真空條件下直接用于硝基纖維素膜(不須預(yù)先濃縮)，然后可類似地探查該膜的免疫印跡情況。通過(guò)分離PAGE上分泌的APP，可進(jìn)行詳細(xì)的濃度-反應(yīng)和時(shí)間-依賴性研究。這些研究的結(jié)果與圓點(diǎn)-印跡研究的結(jié)果極其一致。因此可采用新化合物和也采用圓點(diǎn)-印跡技術(shù)及1小時(shí)溫育，完成對(duì)M1ACnR轉(zhuǎn)染細(xì)胞的APP分泌的研究。在試驗(yàn)中，一些化合物如AF261、AF263、AF265和AF267為完全促進(jìn)劑。在用CCh的延長(zhǎng)的孵育期中，m1ACnR-調(diào)節(jié)的APP分泌的脫敏作用與本發(fā)明的部分促進(jìn)劑相比更強(qiáng)烈。當(dāng)考慮到花生四烯酸(A4)釋放信號(hào)以及Emmerling等(BBRC 197292-297，1993)有關(guān)AA的釋放是與對(duì)APP分泌的剌激有關(guān)的建議時(shí)，上述解釋就是非常有吸引力的了。我們的數(shù)據(jù)表明一些新化合物在臨床用于長(zhǎng)期的細(xì)胞-有關(guān)的低APP水平時(shí)優(yōu)于高效促進(jìn)劑。在AA釋放試驗(yàn)中表現(xiàn)出最小的脫敏作用的化合物是AF265和AF267。用AF265或AF267孵育24小時(shí)后(均于100μm)對(duì)細(xì)胞-有關(guān)的APP的測(cè)量說(shuō)明APP水平下降了，而當(dāng)用AF267時(shí)更強(qiáng)一些并幾乎與CCh效果類似，當(dāng)用AF265時(shí)效果較弱。
用m1ACnR穩(wěn)定轉(zhuǎn)染的細(xì)胞培養(yǎng)基中APP的分泌數(shù)據(jù)清楚地表明一些新化合物可剌激APP分泌，因而對(duì)減少體內(nèi)淀粉樣蛋白的積累有貢獻(xiàn)。然而，使組織培養(yǎng)數(shù)據(jù)外推到體內(nèi)情況下，那么較優(yōu)選的是能夠證明化合物也能在腦中剌激APP分泌。最終通過(guò)大鼠大腦皮質(zhì)切片研究APP分泌。在一典型試驗(yàn)中，先從新剝離的組織中立即制備大鼠大腦皮質(zhì)切片，通過(guò)McIlwain Tissue Chopper(300×300micron)在兩個(gè)垂直方向上混合，用氧氣-飽和的Kreb緩沖液漂洗3次。于37℃用上述緩沖液使洗過(guò)的切片平衡，平衡步驟之后(這是為除去切片計(jì)劃產(chǎn)生的細(xì)胞殘余所需的)，將緩沖液轉(zhuǎn)化成含50μg/ml BAS(作為蛋白質(zhì)載體)和蛋白酶抑制劑雞尾酒劑(0.1mM PMSF和各5μg/ml的亮肽素、胃酶抑素和抑肽酶-A)的Krebs緩沖液。將切片浸放塑料試管中，并用指定濃度的試驗(yàn)化合物在37℃激活1小時(shí)(在某一試驗(yàn)中為2小時(shí))。在溫育結(jié)束時(shí)，通過(guò)離心收集緩沖樣品，分析蛋白質(zhì)含量，分成等量的蛋白質(zhì)并用22C11抗-APP單克隆抗體進(jìn)行免疫印跡，采用PAGE與采用培養(yǎng)細(xì)胞的試驗(yàn)類似進(jìn)行。分泌的APP看起來(lái)有兩條蛋白質(zhì)帶，為具有表現(xiàn)分子量117KDa(主帶)和90KDa(次帶)。這些帶與APP751和APP695的分泌型是對(duì)應(yīng)的(APP的主要含-Kunitz形式和不合Kunitz形式)?；蛘撸鼈兎謩e對(duì)應(yīng)于分泌的APP751的成熟形式和不成熟形式(非一糖基化的)。目前，還缺乏足夠的證據(jù)來(lái)區(qū)分這兩種可能性，因?yàn)樵谶@些研究中采用的22C11單克隆抗體能識(shí)別所有形式的分泌APP。例如CCn或AF267(均0.1mM)與受控的APP分泌相比時(shí)，可由鼠大腦皮質(zhì)切片增強(qiáng)APP的分泌2-3倍。這對(duì)于117KDa和90KDa蛋白質(zhì)帶來(lái)說(shuō)都是明顯的。
大腦皮質(zhì)切片的APP分泌的觀察結(jié)果是獨(dú)特的，目前，僅有的體外腦組織APP分泌的證據(jù)來(lái)自Nitsch等(PNAS 905191-5193，1993)，他們報(bào)道了對(duì)鼠海馬切片的電剌激可增加APP釋放。值得注意的是，他們的研究并未包括用受體促進(jìn)劑剌激的情況，因而我們的結(jié)論是新的，因?yàn)槲覀兪紫茸C實(shí)通過(guò)任何受體配體，特別是諸如AF267的M1促進(jìn)劑，可調(diào)節(jié)腦組織中APP的分泌?？稍谑笃べ|(zhì)切片剌激APP分泌的化合物是優(yōu)選的。這樣的化合物可被認(rèn)為是本發(fā)明的所有促進(jìn)劑，它們可剌激對(duì)第二信使如PI＞25％的控制。這些獨(dú)特的結(jié)果表明了一些化合物減慢早老性癡呆病人大腦中A4-淀粉樣蛋白肽的沉積。
試驗(yàn)6用m1ACnRs轉(zhuǎn)染的細(xì)胞培養(yǎng)物和鼠皮質(zhì)切片中Tau蛋白質(zhì)的磷酸化Tau(τ)是一種神經(jīng)元特異性微管相關(guān)的蛋白質(zhì)，它在軸突中很多。Tau表現(xiàn)為幾種異構(gòu)體，均源于單一基因的選擇性連接(人體tau有六種異構(gòu)體，具有352-441個(gè)氨基酸)。它在神經(jīng)元軸突微管的穩(wěn)定化中起作用；它與微管的結(jié)合是通過(guò)在特定位點(diǎn)的磷酸化調(diào)節(jié)的(Mandelkow and Man-delkow，TIBS 18480-483，1993)，這種結(jié)合相應(yīng)地調(diào)節(jié)軸突的生長(zhǎng)和穩(wěn)定(Baas et al，J.Cell Biol.1151333-1344，1991；Mattson，Brain Res.582107-118，1992)。除了淀粉樣蛋白積沉斑，早老性癡呆病人的另一標(biāo)志為神經(jīng)原纖維束(NFTs)中Tau或Tau-衍生物的累積。這些束可能反映了在患病腦組織中死亡的神經(jīng)元細(xì)胞的最終產(chǎn)物形式。大量研究已證實(shí)了在AD病人死后大腦樣品中tau蛋白質(zhì)磷酸化作用的變化。這一現(xiàn)象最好被寫為采用單克隆抗體ALZ-50時(shí)免疫反應(yīng)活性增加，這一抗體可在這樣的腦樣品中識(shí)別tau的高度-磷酸化形式(Vincent and Davies，PNAS 874840-4844，1990；Vincent and Davies，Brain Res.531127-135，1990)。因此，這說(shuō)明了在tau-特異性激酶/磷酸酶間精細(xì)平衡的改變可能與AD中神經(jīng)元細(xì)胞的死亡過(guò)程有關(guān)，因此對(duì)這種可能存在的不平衡的修正具有潛在的治療價(jià)值。
因此，在用CCh或一個(gè)試驗(yàn)化合物剌激之后，研究用m1AChR穩(wěn)定轉(zhuǎn)染的細(xì)胞培養(yǎng)物中tau蛋白質(zhì)的磷酸化水平，這是采用單克隆抗體tau-1進(jìn)行的，它僅識(shí)別脫-磷酸化的tau異構(gòu)體，而不識(shí)別磷酸化的tau異構(gòu)體(Mandelkowand Mandelkow.TIBS 18480-483，1993)。在用促進(jìn)劑溫育細(xì)胞或鼠皮質(zhì)切片的各個(gè)階段，用PBS洗細(xì)胞或切片3次，在含0.2mMEDTA的PBS中刮下并于10,000×g離心5分鐘。分析所得的膜的小丸的蛋白質(zhì)含量，將等量蛋白質(zhì)上樣于PAGE上用tau-1抗體進(jìn)行免疫一印跡，對(duì)免疫活性的測(cè)量與APP的研究類似(采和視頻測(cè)密術(shù))，除了過(guò)氧化物酶-偶合的第二抗體是用加強(qiáng)的化學(xué)發(fā)光(ECL)技術(shù)識(shí)別的(KitRPN-2109；Amersham，UK)。
值得注意的是，CCh或受試促進(jìn)劑都可增加tau-1的免疫-反應(yīng)活性，而這種增加被阿托品完全阻斷。CCh-調(diào)節(jié)的tau-1免疫-反應(yīng)活性的顯著增加可在用毒蕈堿配體剌激之前、在用NGF(50ng/ml)培養(yǎng)了3天的細(xì)胞中觀察到。采用不同濃度的CCh或受試促進(jìn)劑進(jìn)行類似的試驗(yàn)，說(shuō)明了tau-1免疫-反應(yīng)活性增加需要較高的配體濃度(10-100μm)。
在用CCh和本發(fā)明化合物剌激之后鼠大腦皮質(zhì)切片中的磷酸化作用的比較也被測(cè)定了，令人驚異的是，受試的毒蕈堿促進(jìn)劑還可抑制tau磷酸化。
因此，毒蕈堿促進(jìn)劑可通過(guò)活化細(xì)胞培養(yǎng)物中，及更重要的活化腦切片中的轉(zhuǎn)染m1AChR而抑制tau的磷酸化。而且，這些促進(jìn)劑的作用看起來(lái)是長(zhǎng)期的，即使用100μm配體溫育細(xì)胞至少3天之后也是明顯的。這些結(jié)果表明選擇性M1-促進(jìn)劑可抑制tau的磷酸的化作用。
據(jù)我們所知，這些結(jié)果是新的，迄今為止還沒有別人證實(shí)早老性癡呆病人體內(nèi)的膽堿能缺乏與這一疾病患者大腦神經(jīng)原纖維束(tangles)中很典型的磷酸化的tau蛋白質(zhì)異構(gòu)體的積累二者間的聯(lián)系。而這些新的結(jié)果可能與通過(guò)M1促進(jìn)劑延緩早老性癡呆疾病的發(fā)展有關(guān)聯(lián)。
結(jié)論M1-促進(jìn)劑具有一系列作用。因此，令人驚奇的是，m1促進(jìn)劑的作用機(jī)理比最初想象的更為復(fù)雜。下面活性是已在體外證實(shí)與m1促進(jìn)劑有關(guān)的(也可能體內(nèi))1.與m1受體的結(jié)合和對(duì)m1受體的活化；2.對(duì)選擇性G-蛋白質(zhì)的特定活化(如Gq而非Gs)；3.類神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)作用和與NGF的協(xié)同作用；4.淀粉樣蛋白前體蛋白質(zhì)(APP)的分泌和β-淀粉樣蛋白的減少；5.去磷酸化τ蛋白質(zhì)比例的增加；
6.類NGF作用。
所有這些作用在模型中都是有內(nèi)在聯(lián)系的，其中m1AChRs的活化產(chǎn)生相關(guān)的串聯(lián)行為。隱含的m1促進(jìn)劑活性的這些復(fù)雜的機(jī)理可與一通常的方案相聯(lián)系，而這一方案可解釋SDAT和AD病人體內(nèi)APP的不正常代謝，類NGF缺乏和膽堿能缺乏。因此，類似于本發(fā)明的m1促進(jìn)劑在防止淀粉樣蛋白的生成上是有意義的，而這是通過(guò)選擇性和正向增強(qiáng)分泌酶(secretase)的代謝通路進(jìn)行的，而且由于它們與NGF的協(xié)同作用，它們也可增強(qiáng)AD中神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)(neu-rotrophine)作用。因此，m1促進(jìn)劑可用于膽堿能代替法，并且也可用于延緩AD的發(fā)展。作為m1促進(jìn)劑的本發(fā)明化合物是相對(duì)較小的分子，它們具有類神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)作用并可剌激APP的釋放和正常代謝，還可增加去磷酸化的(或減少磷酸化的)tau蛋白質(zhì)。因此，利用m1促進(jìn)劑對(duì)細(xì)胞的治療可能使APP的代謝從淀粉樣蛋白基因溶酶體途徑轉(zhuǎn)變成正常的分泌途徑，而最終AD的膽堿能藥治療對(duì)于β-淀粉樣蛋白的沉積具有較長(zhǎng)期的效應(yīng)(也可參考Lahiri et al，Biochem.Int.28853-860，1992)。而且，由于本發(fā)明某些促進(jìn)劑在受控情況下，特別在NGF的存在下，表現(xiàn)出類-NGF作用，因此這些化合物在未來(lái)對(duì)AD/SDAT的治療中具有特別重要的價(jià)值。在這種情況下，軸突的過(guò)度生長(zhǎng)可得到較好的控制。而且，在NGF存在下，本發(fā)明化合物對(duì)軸突的過(guò)長(zhǎng)具有長(zhǎng)期的有益的作用。因此可以推測(cè)對(duì)AD/SDAT病人的未來(lái)可能的治療，在將諸如NGF的這些生長(zhǎng)因子與m1促進(jìn)劑一起施用時(shí)比僅只施用生長(zhǎng)因子本身需要比較少次的施用。值得注意的是，由于這一化合物不能越過(guò)血腦屏障，因此，將這一化合物施用到腦部是最困難的。一旦解決了這個(gè)問(wèn)題(例如通過(guò)特殊的傳送系統(tǒng))，則還需要重復(fù)施用類-NGF化合物。在這一方面，M1促進(jìn)劑可以減少所需的NGF重復(fù)施用的次數(shù)，這是因?yàn)檫@些促進(jìn)劑延長(zhǎng)了NGF作用時(shí)間(至少在體外)。而且，對(duì)兩個(gè)AD病人的臨床NGF試驗(yàn)(icv)表明具有嚴(yán)重的副作用(劇烈疼痛、精神錯(cuò)亂、最低智力評(píng)分的降低)，(3rdSpringfield Symposium on Alzheimer′s Disease，May 11-15，1994，Sprinfield，Il.，USA)。與NGF具有協(xié)同作用的、諸如本發(fā)明化合物M1促進(jìn)劑的使用，在減少人體內(nèi)與NGF相關(guān)的副作用方面具有重要的價(jià)值，這是因?yàn)榭墒褂幂^低劑量的NGF。
試驗(yàn)7藥理和毒性描述通過(guò)觀察靜脈或口服(小鼠)或口服(通過(guò)胃、大鼠)施用3-6劑量水平的各個(gè)物質(zhì)后動(dòng)物的反應(yīng)進(jìn)行研究。結(jié)果概況列于表5中。
施用之后不同時(shí)間間隔(10、20、30、45、60、120、24(0分鐘及24小時(shí))對(duì)動(dòng)物普通行為、反射和自律作用的變化進(jìn)行詳細(xì)的觀察，施用試驗(yàn)化合物24小時(shí)后記錄死亡率。采用Tele-溫度計(jì)(Model 46 TUC)測(cè)量鼠體溫。各種藥理和行為參數(shù)包括流涎、鼻和嘴周圍變紅、血淚癥、鎮(zhèn)靜作用、共濟(jì)失調(diào)、青紫、腫瘤、抽搐、體溫降低、角弓反張、呼吸系統(tǒng)疾病、腹瀉、咬、立毛、死亡，瞳孔直徑變化，轉(zhuǎn)圈(rotarod)、低-或高-活性狀態(tài)以及發(fā)出聲音。一些試驗(yàn)化合物直到500mg/kg(p.o.小鼠和大鼠)量時(shí)還是無(wú)毒性的。
表5對(duì)小鼠或大鼠的藥理及活性描述
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表5.(續(xù))
表5的關(guān)鍵詞1.流涎 8.降溫2.大鼠 9.瞳孔擴(kuò)大3.流淚 10.呼吸困難4.共濟(jì)失調(diào) 11.腹瀉5.發(fā)紺 12.啃酸6.震顫死亡(率)7.抽搐結(jié)果的討論AF160AF160與AF102B對(duì)比，是一個(gè)對(duì)中樞比外周更加有力的毒蕈堿促進(jìn)劑(例如降溫與流延的關(guān)系)，并且毒性少五倍。過(guò)于化合物明顯結(jié)果是缺乏震顫的大鼠適于最高試驗(yàn)劑量(500mg/kg.口服)，并且震顫的大鼠的口服劑量＞125mg/kg。用AF160的甲基類似物，命名為AF160檢測(cè)同樣的模型，所用的小鼠和大鼠都沒有震顫，劑量為口服500mg/kg，小鼠比大鼠對(duì)這個(gè)化合物更加敏感，在低劑量下，產(chǎn)生對(duì)于外周和中樞邊緣的效果。
對(duì)于大鼠，AF160是一個(gè)有力的促進(jìn)劑，在低到25mg/kg劑量時(shí)表現(xiàn)明顯。得到對(duì)降溫和咬的EP50值，癥狀的范圍和嚴(yán)重性是劑量相關(guān)的，低溫效果長(zhǎng)久持續(xù)在4小時(shí)以上。
AF160引人注意的四個(gè)方面1.化合物CNS活性很明顯，強(qiáng)于PNS活性(例如在低劑量下發(fā)生降溫而不是流誕)。
2.據(jù)觀察，存在著CNS選擇性但不是所有CNS效果(例如降溫與震顫缺乏的關(guān)系)。
3.觀察效果的持續(xù)時(shí)間是長(zhǎng)的。
4.在最高劑量水平500mg/kg時(shí)未見到小鼠和大鼠的死亡。
AF160(Des)在對(duì)大鼠給藥125mg/kg后，45分鐘觀察到4個(gè)以上小鼠的流誕，降溫和腹瀉，增加劑量至500mg/kg后，每組都有一些動(dòng)物表現(xiàn)出了癥狀的加強(qiáng)。此外豎毛和鎮(zhèn)靜變成了明顯的，降溫效果不是劑量相關(guān)的。沒有其它的中樞或自治效果是通過(guò)這個(gè)化合物產(chǎn)生的?；衔飳?duì)于膽堿能的邊緣效果相對(duì)是無(wú)活性的。在AF160(Des)情況下，大鼠口服劑量大于246mg/kg P.O.可誘發(fā)出邊緣效果。
在對(duì)小鼠給藥AF160(Des)240mg/kg后，觀察到流淚，腹瀉和瞳孔放大。在高劑量下，直至1000mg/kg，附加的癥狀如流誕，鎮(zhèn)靜和降溫是明顯的，大多數(shù)癥狀的范圍和嚴(yán)重性(除流淚外)是劑量相關(guān)的，甚至在最高劑量水平1000mg/kg未觀察到死亡。1mg(閾值量)AF160(Des)用于眼中，15分鐘內(nèi)產(chǎn)生瞳孔放大，作為對(duì)照，阿托品用作對(duì)于它的已知定位瞳孔擴(kuò)大效果的參考藥，低至40μg的劑量，45分鐘之內(nèi)產(chǎn)生瞳孔放大，這一結(jié)果清楚地顯示了AF160(Des)誘導(dǎo)的瞳孔放大源于中樞。
AF163大鼠在50到400mg/kg劑量范圍內(nèi)，鼻子和咀流涎及發(fā)紅是唯一由這個(gè)化合物產(chǎn)生的效果，這些效果發(fā)作時(shí)間短(10min)，持續(xù)時(shí)間也短(20min)。一些動(dòng)物表現(xiàn)出的流誕是與劑量相關(guān)的。在100mg/kg劑量水平下只發(fā)現(xiàn)一種動(dòng)物的鼻圈發(fā)紅。最后，在對(duì)大鼠給入這種化合物后，僅觀察到自治效果。
小鼠在最高試驗(yàn)劑量(400mg/kg)下，除一種動(dòng)物表現(xiàn)出發(fā)聲外，這個(gè)化合物沒有任何其它明顯的效果。小鼠在AF163至最高試驗(yàn)劑量(400mg/kg口服)下，沒有檢測(cè)到明顯的外周和中樞邊緣效果，可以認(rèn)為AF163是以同樣的方法作為RS86二硫代類似物AF160的前體(參見Bolliger et al，inAlzheimer’s and Parkinson’s DiseaseStrategies in R &amp; D，eds Fisher et al.Plenum Press.pp.585.1986)。
AF177
小鼠在給藥31mg/kg后10分鐘，觀察到降溫，活動(dòng)減退和震顫。增加劑量到62mg/kg以后，一些癥狀增加，對(duì)4/4小鼠給藥后，20分鐘觀察鎮(zhèn)靜，共濟(jì)失調(diào)，Straub-taill和轉(zhuǎn)圈后摔例。給藥后30分鐘發(fā)生1/4小鼠的死亡。當(dāng)增加劑量到125、250和500mg/kg時(shí)，觀察4/4小鼠的流涎，痙攣和死亡，然而發(fā)生和持續(xù)的癥狀逐漸變得更加嚴(yán)重。計(jì)算的ED50值顯示AF177主要具有中樞效果?？梢哉J(rèn)為AF177是對(duì)于中樞活性和有力的毒蕈堿促進(jìn)劑的前體。
AF178小鼠在給藥60mg/kg一個(gè)小時(shí)后，觀察到運(yùn)動(dòng)原活性減少，流涎，流淚和腹瀉。將劑量增加到500mg/kg產(chǎn)生附加癥狀如呼吸困難，轉(zhuǎn)圈(rotarod)震顫和瞳孔擴(kuò)大的減少。大多數(shù)癥狀的和程度是和劑量相關(guān)的?？傊?，增加劑量延長(zhǎng)活性，例如腹瀉，震顫，瞳孔擴(kuò)大等持續(xù)大約4小時(shí)。值得注意的是在給藥500mg/kg后20分鐘內(nèi)一種動(dòng)物出現(xiàn)心悸，持續(xù)10分鐘。雖然500mg/kg的劑量產(chǎn)生明顯的毒理學(xué)癥狀，但沒有死亡的記錄，因此估計(jì)LD50的劑量高于500mg/kg。
對(duì)大鼠給藥AF178 62.5mg/kg，唯一的明顯癥狀是流涎。增加劑量到125mg/kg出現(xiàn)更多的明顯的癥狀，如血淚癥，降溫，腹瀉和啃咬。這些癥狀的范圍和嚴(yán)重性隨著劑量口增加而加強(qiáng)，僅有一只物在500mg/kg劑量注射5分鐘后出現(xiàn)明顯的呼吸困難。此化合物可以具有比較寬的安全范圍。
AF180對(duì)大鼠給藥AF180 125mg/kg，產(chǎn)生的唯一癥狀是流涎，給藥后20分鐘內(nèi)癥狀變得明顯并持續(xù)40分鐘，進(jìn)一步加大劑量至500mg/kg，流涎的持續(xù)時(shí)間增加到230分鐘。在這一劑量水平下，注射后15至240分鐘三只動(dòng)物有降溫的記錄。在這一劑量下，未觀察到中樞或自治效果。
對(duì)小鼠給藥125mg/kg后20分鐘，觀察到降溫和瞳孔擴(kuò)大，劑量增加到500mg/kg后，每組都有一些動(dòng)物表現(xiàn)出癥狀的加強(qiáng)，并除了流涎外，流淚和鎮(zhèn)靜變得明顯。此外，給藥500mg/kg后，這些癥狀的持續(xù)時(shí)間超過(guò)15小時(shí)。這個(gè)化合物沒有產(chǎn)生中樞或自治效果。
AF185對(duì)小鼠給藥AF185 62.5mg/kg后，觀察到瞳孔擴(kuò)大。劑量加大到500mg/kg，在給入這種化合物后，出現(xiàn)明顯的附加癥狀如，流涎和降溫。在甚至是最高劑量下(500mg/kg)也未觀察到死亡現(xiàn)象。
對(duì)于大鼠，在最高試驗(yàn)劑量(500mg/kg)，除觀察到僅有一只動(dòng)物鼻圈和咀發(fā)紅外，這個(gè)化合物缺乏任何其它的明顯效果。得出的結(jié)論為AF185是個(gè)非常安全的化合物。
AF261對(duì)于大鼠，由AF261 7.5mg/kg產(chǎn)生的唯一癥狀是降溫(典型的CNS效果)。給藥后10分鐘內(nèi)，癥狀明顯，持續(xù)50分鐘。增加劑量到15.6mg/kg后，10分鐘內(nèi)出現(xiàn)明顯的附加癥狀，如流涎，血淚癥，活動(dòng)減退，共濟(jì)失調(diào)和腹瀉。劑量加大到250mg/kg，出現(xiàn)明顯的附加癥狀，如，鼻和口周圍發(fā)紅，震顫，抽搐，角弓反張，啃咬和豎毛。這些癥狀在給藥后5-10分鐘減輕。這些癥狀的嚴(yán)重性和范圍是劑量相關(guān)的。在高試驗(yàn)劑量(250mg/kg)給藥后45分鐘出現(xiàn)4/4大鼠死亡。
AF265對(duì)大鼠由250mg/kg的AF265產(chǎn)生的唯一癥狀是降溫(典型的CNS效果)。給藥后10分鐘內(nèi)，癥狀明顯并持續(xù)110分鐘。給入該化合物未觀察到中樞和自治效果。因此該化合物明顯地只與CNS效果有關(guān)。
試驗(yàn)8對(duì)于天然大鼠AF134的影響。
對(duì)于天然鼠在連續(xù)的有效(passive avoidance)的試驗(yàn)中估測(cè)AF134對(duì)于其記憶和學(xué)習(xí)能力的影響。行為的paradigm和裝置已在下文描述Fisher et al.Neurosci.Lett 102325(1989)。用下列之一劑量腹內(nèi)給藥AF1341，5，10mg/kg和一組接受鹽水(1mg/kg，腹內(nèi)施給)對(duì)4組(20只/每組)大小為200-300g，3-4個(gè)月(Charles River Breeding UK)的天然雄性Spraue-Dawley大鼠作試驗(yàn)。AF134試驗(yàn)的大鼠在休克前30分鐘注射該化合物的休克前試驗(yàn)大鼠的記憶潛在力與(休克后60分鐘注射該化合物)休克后試驗(yàn)大鼠的記憶潛在力之間沒有顯著的區(qū)別。
另一個(gè)試驗(yàn)的paradigm是用天然大鼠在8-臂旋桿架中(8-arm radial arm-maze)對(duì)AF134與東茛菪堿(是一種抗毒蕈堿化合物)做比較(行為的paradigm和裝置描述于Fish-er et al.Neurosci.Lett.102325.1989)。一組14只天然大鼠在旋桿架轉(zhuǎn)動(dòng)前20分鐘用藥東茛菪堿(0.2ml/kg，腹腔)?；螓}水(1mg/kg腹腔)所有的桿臂裝上誘餌，每只大鼠兩次試驗(yàn)間隔3天接受兩次試驗(yàn)10天訓(xùn)練后，然后進(jìn)行。用AF134(5mg/kg腹腔)對(duì)鹽水(1ml/kg腹腔)對(duì)同樣的大鼠重復(fù)同樣的試驗(yàn)。如預(yù)料的那樣?xùn)|茛菪堿在使用的劑量下顯示了典型的抗毒蕈堿“遺忘的”效果。然而AF134沒有使大鼠的行為產(chǎn)生任何的改變。
對(duì)M1(基于結(jié)合的研究)和M3毒蕈堿受體(基于荷蘭豬回腸制備)有拮抗活性的AF134并不能產(chǎn)生識(shí)別效果的缺陷，因此可用于運(yùn)動(dòng)疾病，帕金森氏病，綜合帕金森氏病和阿爾茨海默氏病，噪狂抑郁病，人腦損傷和在治療急性鼻炎，消化道潰瘍和哮喘病中的各種末梢障礙的治療。
試驗(yàn)9 AF160和AF102B-旋臂架的動(dòng)物模型的行為研究。
在注射了AF64A的大鼠(1.5nmole/2μl/側(cè))的逆向記憶缺乏中，研究了AF160(3和5mg/kg腹腔)和AF102B(3mg/kg腹腔)的劑量的潛在的有利效果。對(duì)于一定程度的膽堿能機(jī)能減退的動(dòng)物模型模擬物是SDAT(Fisher et al.J.Pharma-col.Expl.Therap.257392-403，1991)。80只雄性Sprague-Dawley大鼠4-6個(gè)月大小(340-580g)用于這個(gè)研究中。操作和行為試驗(yàn)之間的間隔時(shí)間是2-3個(gè)月。在開始行為試驗(yàn)以前的一周，把大鼠放到各自的籠子中，限制食物，一直到它們的體重約為其大鼠自由喂養(yǎng)重量的85％為止。然后，為維持體重恒定，大鼠每天接受5-6片的Altromin(15g)。大鼠可以自由飲水。1天12小時(shí)照明(600-1800)并且行為試驗(yàn)在早晨期間進(jìn)行。
行為試驗(yàn)注射了AF64A40只大鼠和注射了鹽水的40只大鼠隨意地分成4個(gè)亞組并分別配給AF160 3mg/kg、AF160 5mg/kg，AF102B 3mg/kg(10mg/kg，腹腔)和DDW。在行為試驗(yàn)的開頭的兩天期間，按照8桿誘餌過(guò)程(8 out of 8 RAM-baiting-procedure)培養(yǎng)大鼠，以便于使它們熟悉旋臂架和加強(qiáng)小丸(精確為45mg)。在這個(gè)步驟中，把大鼠放于中心區(qū)域，并允許自由進(jìn)入所有8個(gè)誘餌架。當(dāng)所有8個(gè)小丸已被收集或在15分鐘結(jié)束時(shí)終止這一步驟，這是第一次。第三天和第四天期間僅把小丸放在桿架末端，另外，其它過(guò)程與預(yù)訓(xùn)練是一樣的。進(jìn)行第二周的試驗(yàn)。這一期間在試驗(yàn)前每天給藥AF160、AF102B或DDW(作為對(duì)照)一次，共5天。
數(shù)據(jù)分析在旋臂架中的所有動(dòng)作，消逝的時(shí)間還有準(zhǔn)確和不準(zhǔn)確的反應(yīng)都作了記錄。為了評(píng)價(jià)AF160或AF102B在與作為基本行為的訓(xùn)練期間對(duì)照的試驗(yàn)期間的效果，做了具有重復(fù)變量的(一組訓(xùn)練和試驗(yàn)的天數(shù))和2個(gè)非重復(fù)的變量(注射AF64A/鹽水，并且用各種劑量的AF160和AF102B或DDW處理)試驗(yàn)的3-維(Way)ANOA(2×4×2)。用簡(jiǎn)單的主要效果對(duì)照品完成了后特定對(duì)照。(post-hoc comparisons)結(jié)果至于參與的8個(gè)中的正確的選擇，發(fā)現(xiàn)了在組×處理×星期之間的明顯的相互影響[F(2/48)＝3.95；P＜0.025]。更準(zhǔn)確地說(shuō)，在訓(xùn)練和藥物施給期間，注射AF64A的大鼠的正確選擇明顯少于注射鹽水的大鼠(P＜0.001)。第二個(gè)星期，兩種個(gè)藥物AF102B(3mg/kg)和AF160(3mg/kg)與訓(xùn)練期間比較，注射AF64A的大鼠的能力得到提高(P＜0.001，各自地)。第2周期間內(nèi)，兩組，AF160(3mg/kg)和AF102B(3mg/kg)，具有同樣的行為能力，明顯高于注射了用水處理的AF64A的大鼠(P＜0.05)。5mg/kgAF160對(duì)此參數(shù)沒有明顯的影響。在與注射了鹽水的大鼠對(duì)照中，用水處理的鼠的行為能力在第二星期比第一星期(P＜0.01)提高了(5％)。用AF160(3mg/kg)處理的鼠(P＜0.001)也具有類似的改善(7.5％)。AF102B(3mg/kg)對(duì)注射鹽水的鼠在此參數(shù)上沒影響。
關(guān)于總的失誤，在組×處理×星期之間存在明顯的相互作用[F(3/64)＝3.49；P＜0.025]。在兩個(gè)星期中，注射AF64A大鼠的失誤明顯高于注射鹽水的大鼠(P＜0.001)。注射AF64A的所有4組大鼠的失誤在第二個(gè)星期中明顯低于第一個(gè)星期AF64A＋水－20％(P＜0.01)，AF64＋AF160－3mg/kg－16％(P＜0.001)，AF64A＋AF160－5mg/kg－15％(P＜0.02)以及AF64A＋AF102B－3mg/kg－30％(P＜0.001)。雖然所有四組的能力都得到了提高，但只有AF102B－3mg/kg的能力高于AF64A＋水的能力，以鹽水注射的鼠AF160－3和5mg/kg與第一周對(duì)比第二周的能力有明顯的提高(分別為P＜0.01，P＜0.001)，AF102B-3mg/kg產(chǎn)生了能力的衰退，這組在第2周的失誤多于第一周的失誤(P＜0.001)。
關(guān)于總的時(shí)間，在組×處理×星期之間存在著明顯的相互影響[F(2/48)3.29；P＜0.05]。注射AF64A組在時(shí)間上有所提高，除AF64＋AF160－5mg/kg；AF64A＋水－31％(P＜0.01)，AF64A＋AF160－3mg/kg－(47％)(P＜0.001)和AF64A＋AF102B 3mg/kg－(21％)(P＜0.01)外。注射鹽水的大鼠在鹽水＋水－(54％)(P＜0.001)時(shí)和在鹽水＋AF1603mg/kg－(37％)(P＜0.001)時(shí)提高了時(shí)間效率。AF102B對(duì)注射鹽水的鼠在這個(gè)參數(shù)上沒有效果，可能是由于底價(jià)(floor)效果。AF160-5mg/kg并不明顯地影響注射鹽水的鼠能，盡管能觀察到了有提高的趨勢(shì)。
結(jié)論1.用AF64A(1.5nmole/2μl/測(cè)(side))注射的大鼠顯示與注射鹽水的鼠比較正確選擇，失誤的數(shù)量和總的時(shí)間均明顯降低。
2.AF160(3mg/kg)明顯地提高了注射AF64A大鼠(與安慰劑對(duì)比)正確選擇和總時(shí)間參數(shù)上的能力。較高劑量5mg/kg與基礎(chǔ)物(但不是安慰劑)對(duì)比僅影響失誤的數(shù)量。
AF160(Des)-Morris水桿架(MWM)試驗(yàn)。
這一研究的目的是評(píng)價(jià)試驗(yàn)物質(zhì)AF160(Des)對(duì)逆轉(zhuǎn)識(shí)別特性的能力，是根據(jù)Fisher et al.J.Pharmacol Exptl.Ther-ap.257392-403，1991的方法，經(jīng)AF64A注射的大鼠用MWM試驗(yàn)。
用AF160(Des)的2個(gè)劑量進(jìn)行試驗(yàn)1和3mg/kg口服。38只用AF64A(3nmol/2μl/測(cè)(sides))-和42注射只用的大鼠隨機(jī)地分成四組。并配以不同劑量的AF160(Des)(1和3mg/kg，口服)或DDW(10ml/kg，口服)。試驗(yàn)以前60分鐘每天給藥一次，共5天。
在行為試驗(yàn)期間，沒有連續(xù)的付作用，得到下列結(jié)果1.注射AF64A(3nmol/2μl/side)導(dǎo)致明顯的能力衰退，這是由逃脫的潛在力和路徑長(zhǎng)度兩個(gè)參數(shù)顯示的。
2.AF160(Des)3mg/kg提高了第三訓(xùn)練組的注射AF64A和鹽水大鼠的能力。
積極的效果揭示進(jìn)一步使用各種劑量的化合物以便于測(cè)試對(duì)于認(rèn)識(shí)和記憶缺乏可能的有利效果。
AF185-消極避免(Passive Avoidanec(PA))這是研究AF185以各種劑量對(duì)于AF64A試驗(yàn)的大鼠的消極避免力(passive avoidance retention)的作用。
方法雙測(cè)注射AF64A(3nmol/2ml/side icv)以產(chǎn)生動(dòng)物模型(Fisher et al.J.pharmacol.Exptl，Therap.257392-4031991)。操作后的四個(gè)星期，注射AF64A和鹽水的大鼠隨機(jī)地每10-11只分成四組。三組配以不同劑量的AF185(1，5，10mg/kg口服)處理并且一組接受DDW(10ml/kg)。在振動(dòng)(shock)迅速給藥AF185，72小時(shí)后測(cè)試大鼠，迅速給藥AF185，詳細(xì)的試驗(yàn)參見Fisher et al.J.Pharmacol.Exptl.Therap.257392-403 1991。
結(jié)果初始和保留的潛在力的測(cè)試是由二個(gè)方面ANOVA(2×4)分別分析的；注射AF 64A/鹽水對(duì)，不同劑量的185或DDW。
關(guān)于初始的潛在力，任何組之間這種初始的潛在力沒有明顯的區(qū)別。
關(guān)于保留的潛在力，發(fā)現(xiàn)了組和試驗(yàn)之間的相互影響(F(3/75)＝22.31；P＜0.001)。簡(jiǎn)單的效果對(duì)照顯示用DDW的AF64A大鼠的保留潛在力明顯短于用DDW試驗(yàn)的鹽水大鼠(P＜0.001)。用AF185-1.5或10mg/kg試驗(yàn)的AF64A大鼠的保留潛在力明顯長(zhǎng)于用AF64A＋DDW試驗(yàn)大鼠(p＜0.001)。沒發(fā)現(xiàn)其它明顯的不同。
結(jié)論1.注射AF64A的大鼠顯示了對(duì)照注射鹽水大鼠保留潛在力明顯的減少。
2.用AF185(1.5和10mg/kg)試驗(yàn)的注射AF64A大鼠顯示了與對(duì)照動(dòng)物類似的保留能力。
3.AF185可能是一個(gè)有力的化合物，用于治療像阿爾茨海默氏疾病表現(xiàn)出的那些記憶障礙。
下面給出本發(fā)明實(shí)施例具體化合物對(duì)應(yīng)的IUPAC系統(tǒng)命名法命名，連同本文中所用的編碼號(hào)2，8-二甲基-1-氧代-1-硫雜-4，8-二氮雜-螺-[4.5]癸烷-3-酮(AF262)；3-乙基-8-甲基-1-氧雜-4，8-二氮雜-螺[4.5]癸烷(AF268)；2，8-二甲基-1-氧雜-8-氮雜-螺[4.5]癸烷(AF264)3，8-二甲基-1，4-二氧雜-8氮雜-螺[4.5]癸烷-2-酮(AF274)；2-乙基-4，8-二甲基-1-硫雜-4，8-二氮雜-螺[4.5]癸烷-3-酮(AF272)；3-甲基-1-氧雜-4-硫雜-8-氮雜-螺[4.5]癸烷-2-酮(AF269)；3-乙基-8-甲基-1-氧雜-4-硫雜-8-氮雜-螺[4.5]癸烷-2-酮(AF271)；
2-甲基-1-硫雜-4，8-二氮雜-螺[4.5]癸烷-3-酮(AF263)；3，8-二甲基-1-氧雜-4-硫雜-8-氮雜-螺[4.5]癸烷-2-酮(AF265)；2，8-二甲基-1-氧雜-4，8-二氮雜-螺[4.5]癸烷-3-酮(AF260)；2，4，8-三甲基-1-硫雜-4，8-二氮雜-螺[4.5]癸烷-3-酮(AF266)；2-乙基-8-甲基-1-硫雜-4，8-二氮雜-螺[4.5]癸烷-3-酮(AF267)；2，8-二甲基-1-硫雜-4，8-二氮雜-螺[4.5]癸烷-3-酮(AF261)；2，8-二甲基-1-氧雜-3，8-二氮雜-螺[4.5]癸烷-2-烯-4-酮(AF238)；2，8-二甲基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸-1-烯-4-酮(AF230)；3-乙基-8-甲基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸-1-烯-4-酮(AF220)；1-乙基-8-甲基-3-氧雜-1，8-二氮雜-螺[4.5]癸-2-酮(AF174)；8-甲基-1-氧雜-3，8-二氮雜-螺[4.5]癸烷-2-硫酮(AF165)；3-乙基-8-甲基-1-氧雜-3，8-二氮雜-螺[4.5]癸烷-2-酮(AF172)；8-甲基-1-氧雜-3，8-二氮雜-螺[4.5]癸烷-2，4-二酮(AF169)；3-乙基-8-甲基-1-氧雜-3，8-二氮雜-螺[4.5]癸烷-2，4-二酮(AF180)；4-丁氨基-8-甲基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-2-酮(AF189)；8，N，N-三甲基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸-1，3-二烯-2，4-二胺(AF194)；甲基-(8-甲基-2-甲基硫烷基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-1，3-二烯-4-基)胺(AF193)；8-甲基-2-甲基硫基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸-1，3-二烯-4-基胺(AF192)；4-甲氧基-8-甲基-2-甲基硫基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸-1，3-二烯(AF191)；2，8-二甲基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸-1-烯(AF190)；3-乙基-2-乙基硫基-8-甲基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸-1-烯-4-硫酮(AF170)3-乙基-2-乙基硫基-8-甲基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸-1-烯-4-酮(AF188)；8-甲基-2-甲基硫基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸-1-烯-4-酮(AF187)；8-甲基-2，4-二(甲基硫基)-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸-1，3-二烯(AF177)；8-甲基-4-甲基硫基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸-3-烯-2-硫酮(AF183)
4-乙基硫基-8-甲基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸-3-烯-2-硫酮(AF176)；3-乙基-8-甲基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-2，4-二硫酮(AF164)；8-甲基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-2，4-二硫酮(AF173)；1-乙?；?8-甲基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-2，4-二酮(AF164)；3-甲基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-2，4-二酮(AF179)；3，8-二甲基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-2，4-二酮(AF178)；3-乙基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-2，4-二酮(AF160Des)；3-乙基-8-甲基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-2，4-二酮(AF160)；3-乙基-8-甲基-4-硫代(C＝S)-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-2-酮(AF182)；8-甲基-3-(4-吡咯烷-1-基-丁-2-炔基)-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-2，4-二酮(AF197)；3-(丙-2-炔基)-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-2，-二酮(A186)；3-叔丁基-8-甲基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-2，4-二酮(AF213)；8-甲基-3-(丙-2-炔基)-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-2，4-二酮(AF185)；3-叔丁基-8-甲基-2-硫代(CS)-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-4-酮(AF184)；3-乙基-8-甲基-2-硫代(CS)-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-4-酮(AF181)；3-乙基-8-(丙-2-炔基)-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-2，4-二酮(AF196)；5-(1-甲基哌啶-4-基)-2-硫代(CS)-咪唑烷-4-酮(AF195)；5-甲基-2-(1-甲基哌啶-4-基)-噻唑烷-4-硫酮(AF275)；3-(丁-2-炔基)-8-甲基-1，3，8-三氮雜-螺[4.5]癸烷-2，4-二酮(AF199)。
現(xiàn)已對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了具體地描述，特別是要考慮實(shí)例說(shuō)明和其它的具體實(shí)施方案，本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)注意到可以作很多的改變和改性，本發(fā)明不受具體描述的實(shí)施方案的限制，相反，其構(gòu)思，范圍和其精神顯示均包括在下面的權(quán)利要求書之中。
權(quán)利要求
1.式I，II，III，IV，V，VI，VII，VIII和IX化合物及其藥學(xué)上可接受的鹽，由結(jié)構(gòu)上具有叔氮原子的所述化合物得到的季銨化合物，對(duì)映體及外消旋體 其中，X是＞O，＞S，＞NR0；＞C＝S，＞C＝NR0，T是-C(Q)＝或-N＝；Y為＞C＝O，＞C＝CRR′，＞CHOR″，＞O，＞S或＞NR0；Z是＞O，＞S，＞C＝O，＞C＝S，＞C＝NR0，＞C＝CRR′，CRR′，CHOR″，或＞NR0；W是＞O，＞S，＞C＝O，＞C＝S，＞＝NR0，＞C＝CRR′，＞CHOR″，或＞NR0；Q和Q′分別獨(dú)立地選自O(shè)R，SR，NRR′和R；X′和Z′分別獨(dú)立地選自＞C＝O，＞C＝S和＞C＝CRR′；以及R，R′，R″，R0，R*和R分別獨(dú)立地選自H，C1-6烷基，C1-6烷氧基，C2-6羥烷基，C2-6鏈烯基，C2-6炔基，苯基和被一，二或，三個(gè)苯基取代的C1-6烷基，同時(shí)R″和R0也可獨(dú)立地選自C1-6烷?；?；以及A環(huán)和螺-碳原子一起構(gòu)成含一個(gè)或兩個(gè)氮原子的橋環(huán)或非橋環(huán)，A環(huán)優(yōu)選選自結(jié)構(gòu)式K，L，M，N，P和S，即 其中每個(gè)結(jié)構(gòu)是未取代的或是被1-3個(gè)選自C1-6-烷基和羥基的取代基取代，在結(jié)構(gòu)K和L中，橋的一端連在1位，另一端連在4或5位，m是1，2或3；n和p分別是0，1，2或3，條件是n＋p＝1－3；R1選自氫，C1-6烷基，C2-6鏈烯基，C2-6炔基，C3-7-環(huán)烷基，被C1-6個(gè)鹵原子取代的C1-6-烷基，羥基-C1-6烷基，C1-6-烷氧基，C1-6烷硫基，C1-6-烷氧基-C1-6烷基，羧基-C1-6烷基，(C1-6烷氧基)羰基-C1-6-烷基，氨基-C1-6-烷基，單-(C1-6烷基)氨基-C1-6-烷基，二-(C1-6-烷基)氨基-C1-6-烷基，2-氧-吡咯烷-1-基-甲基，芳基，二芳基羥甲基，被一個(gè)或兩個(gè)芳基取代的C1-6-烷基，C1-6烷酰基和芳基羰基；芳基是指未取代的苯基或被1-3個(gè)選自鹵素，C1-6-烷基，C1-6-烷氧基和CF3的取代基取代的苯基；R2和R3獨(dú)立地選自C1-4-烷基；其假設(shè)條件是所述五元環(huán)除螺-碳原子外至少含一個(gè)環(huán)碳原子，兩個(gè)鄰近的環(huán)原子不能同時(shí)是氧原子以及(ia)在式I中，-W-Z-Y-X-不是-C(＝O)-NH-C(＝O)-N(烷基)-，-C(＝O)-NH-C(＝O)-NH-，-O-C(＝O)-CRR′-O-，或-O-C(＝O)-CRR′-S-；(ib)在式I中，當(dāng)A環(huán)是N-取代的哌啶環(huán)時(shí)，-W-Z-Y-X-不是-NR0-CRR′-O-，NR0-C(C＝O)-CRR′-O-，-NR0-CRR′-CRR′-S-或-NR0-C(C＝O)-CRR′-S-，(ic)在式I中，當(dāng)-W-Z-Y-X-是-C(＝O)-NH-C(＝O)-O-時(shí)，環(huán)A不是奎寧環(huán)，(ii)在式I中當(dāng)-W-Z-Y- X-是-C(＝O)-N(Ph)-NH，-NH-N(Ph)-C(＝O)-NH-，-NR0-NR0-C(＝O)-或-NR0-NR0-C(＝S)-NR0-時(shí)，A環(huán)不是N-甲基哌啶環(huán)，以及當(dāng)-W-Z-Y-X- 是-NR0-NR0-C(＝S)-NR0-時(shí)，A環(huán)也不是未取代的哌啶環(huán)；(iiia)在式III中，A環(huán)不能被兩個(gè)苯基取代，(iiib)在式III中，當(dāng)Q是NRR′及W是(C＝O)時(shí)，X不是O，(iv)在式VI中，當(dāng)Y是CRR′以及X＝Z＝O或S，或X和Z中的一個(gè)是O，另一個(gè)是S時(shí)，R*和R中至少一個(gè)是H；(V)在式VI中，當(dāng)Y是CRR′，X是O或S以及A環(huán)是N-取代的哌啶環(huán)時(shí)，Z是除N-CHO以外的NR0；(vi)在式VI中，當(dāng)X是O，Y是NR0及Z是C＝O或C＝S時(shí)，或者A環(huán)是橋環(huán)，或者R*和R中至少一個(gè)不是H；(vii)在式VI中，當(dāng)-X- Y-Z-是-O-C(＝O)＝NH-，-O-C(＝S)＝NH-，-O-NR0-C(＝O)-或-O-NR0-C(＝S)-以及R0是H或烷基時(shí)，A環(huán)不是哌啶環(huán)；(viii)在式VII中，當(dāng)Z是O時(shí)，Q是SR或NRR′，或者R*和R中至少一個(gè)不是H；(ix)在式VIII中，當(dāng)X是O或S時(shí)，Q是SR或R*和R中至少一個(gè)不是H；(x)在式IX中，當(dāng)-X′-Y-Z′-是-C(＝O)-NR0-C(＝O)-以及R0是H或烷基時(shí)，A環(huán)不是哌啶環(huán)。
2.按照權(quán)利要求1的化合物，選自1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(1′-乙?；Ｒ?；哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-甲基海因)；哌啶-4-螺-5′-(3′-甲基海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-炔丙基海因)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′，5′-雙(甲硫基)-4′H-咪唑)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基-4′-硫海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(4′-甲硫基-3′-咪唑啉-2′-硫酮)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′，4′-二硫海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基-2′，4′-二硫海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(4′-乙硫基-3′-咪唑啉-2′-硫酮)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(1′-乙基-2′-乙硫基-2′-咪唑啉-5′-硫酮)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-硫海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-硫-4′-β-羥乙基亞氨基海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(噁唑烷-2′-硫酮)；N-甲基去甲茛菪烷-3-螺-5′-(3′-甲基海因)；N-甲基去甲茛菪烷-3-螺-5′-(3′-乙基海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基噁唑烷-2′-酮)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(3′-乙基噁唑烷-2′-酮)；2-N-甲基螺-(1，3-琥珀酰亞胺4，3′)奎寧；2-N-乙基螺-(1，3-琥珀酰亞胺4，3′)奎寧；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(噁唑烷-2′，4′-二酮)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基噁唑烷-2′，4′-二酮)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-2′-噻唑啉)；N-甲基去甲茛菪烷-3-螺-5′-海因；1-甲基哌啶-4-螺-4′(5′)-(2′-甲基-2′-咪唑啉)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-2′-噁唑烷-4′-酮)；1-甲基哌啶-4-螺-4′(5′)-[2′-甲基-4′H(5′H)-咪唑-5′(4′)-酮)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′-甲硫基-5′-甲氧基-4′H-咪唑)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′-甲硫基-5′-氨基-4′H-咪唑)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′-甲硫基-5′-氨基甲基-4′H-咪唑)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(2′，5′-雙(氨基甲基)-4′H-咪唑)；
3.按照權(quán)利要求1的化合物，其分子大小定義如下在上述化合物最穩(wěn)定構(gòu)象的A(或A′)環(huán)中，r作為一個(gè)參考點(diǎn)，它處于與定義為N*的非雙鍵氮原子的陽(yáng)離子形式相應(yīng)的陰離子位置；X*定義為式I-IX或式X-XIII中所述五元環(huán)中的環(huán)雜原子，該環(huán)雜原子處于鄰近螺碳原子的位置，Z*定義為所述五元環(huán)中離開X*的下一個(gè)環(huán)原子，Q*定義為在如下所述五元環(huán)的X*和Z*之間的環(huán)原子所連側(cè)鏈上的端C原子或N原子，忽略側(cè)鏈氫原子；這樣的分子大小實(shí)質(zhì)上有以下數(shù)值二面角r-X*-Q*-Z*＝-54到-170度，分子距離r-N*＝3.0埃(參考距離)，r-X*＝5.7-6.75埃，r-Q*＝7.9-8.90埃，x-Q*＝2.4-2.8埃；上述這樣分子大小的化合物特別具有毒蕈堿拮抗活性。
4.用于治療哺乳動(dòng)物中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)疾病的藥物組合物，它包括至少一種治療上述疾病有效量的權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)定義的化合物，包括其藥物上可接受的鹽，由結(jié)構(gòu)上具有叔氮原子的所述化合物衍生的季銨化合物，其對(duì)映體及外消旋體，以及至少一種下述(i)和(ii)成分(i)至少一種藥物上可接受的稀釋劑，載體或賦形劑，(ii)至少一種其它的藥物活性化合物，選自毒扁豆堿，四氫氨基吖啶，膽堿，卵磷脂，吡咯醋酰胺，aniracetam，pramiracetam，oxirac-etam，4-氨基吡啶，3，4-二氨基吡啶，生長(zhǎng)激素釋放抑制因子，哌吡二氮卓，N-甲基阿托品，N-丁基東茛菪堿，東茛菪堿，氯壓定，quanfamicine，普魯本辛，溴本辛，胃長(zhǎng)寧，溴甲齊酸甲氧托品，去甲替林，阿米胺，丙咪嗪，苯噠嗎啉，環(huán)丙氨酮，AFDX-116，煙堿，丙氨丁酯，苯吡胺，deprenyl及神經(jīng)生長(zhǎng)因子。
5.權(quán)利要求4的藥物組合物，該組合物適于口服，直腸，靜脈或經(jīng)皮酮，給藥或通過(guò)吹入或鼻內(nèi)噴射給藥，在經(jīng)皮給藥情況下，該組合物還可含低分子量的脂肪酸作為另一成分。
6.用于治療哺乳動(dòng)物中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)疾病的藥物組合物，它包括至少一種治療上述疾病有效量的權(quán)利要求1-3中任何一項(xiàng)定義的化合物，包括其藥物上可接受的鹽，由結(jié)構(gòu)上具有叔氮原子的所述化合物衍生的季銨化合物，其對(duì)映體和外消旋體，以及至少一種藥物上可接受的稀釋劑，載體或賦形劑以及其它的藥物活性化合物，神經(jīng)生長(zhǎng)因子，其條件是所述至少一種化合物的數(shù)量能促進(jìn)神經(jīng)生長(zhǎng)因子的神經(jīng)生長(zhǎng)活性。
7.權(quán)利要求1的化合物，選自1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-硫酮-3′-乙基海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-硫酮-3′-叔丁基海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-叔丁基海因)；1-炔丙基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基海因)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-[3′-(4-吡咯烷-2-丁炔基)海因]；1-甲基哌啶-4-螺-5′-[3′-(2-丁炔基)-海因]；哌啶-4-螺-5′-[3′-炔丙基海因]；2-甲基-1，4-噻唑烷-3-酮-螺[5，3′]奎寧；1-甲基哌啶-4-螺-4′(5′)-(2′-甲硫基-2′-咪唑啉-5′(4′)-酮)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(1′-乙基-2′-乙硫基-2′-咪唑啉-5′-酮)；1-甲基哌啶-4-螺-4′-(1′-乙基-2′-咪唑啉-5′-酮)；
8.用于治療哺乳動(dòng)物中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)疾病的藥物組合物，它包括至少一種治療上述疾病有效量的如權(quán)利要求7定義的化合物，包括其藥物上可接受的鹽，由結(jié)構(gòu)上具有叔氮原子的所述化合物衍生的季銨化合物，其對(duì)映體和外消旋體，以及至少一種下述成分(i)和(ii)(i)至少一種藥物上可接受的稀釋劑，載體或賦形劑，(ii)至少一種其它的藥物活性化合物，選自毒扁豆堿，四氫氨基吖啶，膽堿，卵磷脂，吡咯醋酰胺，aniracetam，pramiracetam，oxiracetam，4-氨基吡啶，3，4-二氨基吡啶，生長(zhǎng)激素釋放抑制因子，哌吡二氮卓，N-甲基阿托品，N-丁基東茛菪堿，東茛菪堿，氯壓定，quanfamicine，普魯本辛，溴本辛，胃長(zhǎng)寧，溴甲齊酸甲氧托品，去甲替林，阿米替林，丙咪嗪，苯噠嗎啉，環(huán)丙氨酮，AFDX-116，煙堿，丙氨苯丁酯，苯吡烯胺，deprenyl及神經(jīng)生長(zhǎng)因子。
9.權(quán)利要求8的藥物組合物，該組合物適于口服，直腸，靜脈或經(jīng)皮給藥或通過(guò)吹入或鼻內(nèi)噴射給藥，在給皮給藥情況下，該組合物還可含低分子量的脂肪酸作為另一成分。
10.用于治療哺乳動(dòng)物中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)疾病的藥物組合物，它包括至少一種治療上述疾病有效量的權(quán)利要求7中定義的化合物，包括其藥物上可接受的鹽，由結(jié)構(gòu)上具有叔氮原子的所述化合物衍生的季銨化合物，其對(duì)映體和外消旋體，以及至少一種藥物上可接受的稀釋劑，載體或賦形劑以及其它的藥物活性化合物，神經(jīng)生長(zhǎng)因子，其條件是所述至少一種化合物數(shù)量能促進(jìn)神經(jīng)生長(zhǎng)因子的神經(jīng)生長(zhǎng)活性。
11.權(quán)利要求1所述的式(I)化合物，包括藥學(xué)上可接受的鹽，從結(jié)構(gòu)上具有叔氮原子的所述化合物衍生的季銨化合物，其對(duì)映體及外消旋體，用于制備具有選自下述生物活性的藥物(a)毒蕈堿拮抗活性，(b)類神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)或與NGF的增效活性，(c)淀粉樣前體蛋白質(zhì)(APP)分泌活性和β淀粉樣降低活性，(d)增加脫磷酸τ蛋白質(zhì)比例的活性，(e)類NGF活性，其中-W-Z-Y-X-是-NR0-CRR′-CRR′-O，-O-C(＝O)-CRR′-O-，-O-C(＝)-CRR′-S-；-NR0-C(＝O)-CRR′-O-，NR0-CRR′-CRR′-S(＝O)q，或-NR0-C(＝O)-CRR′-S(＝O)q，q是0，1或2以及R，R′和R0定義同權(quán)利要求1。
12.按照權(quán)利要求11的化合物，選自1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噁唑烷-3′-酮))；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮))；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′，4′-二甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-乙基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮))；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-乙基-4-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)；哌啶-4-螺-5′-(3′-甲基-1′，4′-氧氮雜環(huán)戊烷-2′-酮))；哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮))；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-3′-氧代-1′，4′-噻唑烷-1′-氧化物)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-甲基-1′，4′-氧氮雜環(huán)戊烷-2′-酮)；1-甲基哌啶-4-螺-2′-(5′-甲基-1′，3′-噁唑烷)；1-甲基哌啶-4-螺-2′-(4′-乙基-1′，3′-噁唑烷)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(3′-乙基-1′，4′-氧氮雜環(huán)戊烷-2′-酮)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-乙基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)；1-甲基哌啶-4-螺-2′-(5′-甲基-1′，3′-二氧戊環(huán)-4′-酮)；1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-硫酮)。
13.被拆分的右旋和左旋對(duì)映體，選自d和1對(duì)映體1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-甲基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)，d和1對(duì)映體1-甲基哌啶-4-螺-5′-(2′-乙基-1′，4′-噻唑烷-3′-酮)。
14.藥物組合物，包括至少一種權(quán)利要求11-13任何一項(xiàng)中定義的化合物，包括其藥物上可接受的鹽，由結(jié)構(gòu)上具有叔氮原子的所述化合物衍生的季銨化合物，其對(duì)映體和外消旋體，它們具有權(quán)利要求11中定義的生物活性，以及至少一種成分下列(i)和(ii)(i)至少一種藥物上可接受的稀釋劑，載體或賦形劑，(ii)至少一種其它的藥物活性化合物，選自毒扁豆堿，四氫氨基吖啶，膽堿，卵磷脂，吡咯醋酰胺，aniracetam，pramiracetam，oxiracetam，4-氨基吡啶，3，4-二氨基吡啶，生長(zhǎng)激素釋放抑制因子，哌吡二氮卓，N-甲基阿托品，N-丁基東茛菪堿，東茛菪堿，氯壓定，quanfamicine，普魯本辛，溴本辛，胃長(zhǎng)寧，溴甲齊酸甲氧托品，去甲替林，阿米替林，丙咪嗪，苯噠嗎啉，環(huán)丙氨酮，AFDX-116，煙堿，丙氨苯丁酯，苯吡烯胺，deprenyl及神經(jīng)生長(zhǎng)因子。
15.權(quán)利要求14的藥物組合物，該組合物適于口服，直腸，靜脈或經(jīng)皮給藥或通過(guò)吹入或鼻內(nèi)噴射給藥，在經(jīng)皮給藥情況下，該組合物還可含低分子量的脂肪酸作為另一成分。
16.用于治療哺乳動(dòng)物中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)疾病的藥物組合物，它包括至少一種膽堿能拮抗活性有效量的權(quán)利要求11-13中任何一項(xiàng)定義的化合物，包括其藥物上可接受的鹽，由結(jié)構(gòu)上具有叔氮原子的所述化合物衍生的季銨化合物，其對(duì)映體和外消旋體，以及至少一種藥物上可接受的稀釋劑，載體或賦形劑以及其它的藥物活性化合物，神經(jīng)生長(zhǎng)因子，其條件是所述至少一種化合物的數(shù)量能促進(jìn)神經(jīng)生長(zhǎng)因子的神經(jīng)生長(zhǎng)活性。
17.權(quán)利要求1定義的式I，II，III，IV，V，VI，VII，VIII和IX化合物及其藥學(xué)上可接受的鹽，由結(jié)構(gòu)上具有氮碳原子的所述化合物衍生的季銨化合物，對(duì)映體及外消旋體，其特征在于在任何部分CRR′中，R和R′與它們連接的碳原子一起可以形成有3-6個(gè)環(huán)原子的飽和碳環(huán)；以及在結(jié)構(gòu)(K)，(L)，(M)，(N)，(P)和(S)中，任何連接于環(huán)碳原子上的氫原子可以被除了氫原子外的權(quán)利要求1定義的取代基R1替代。
18.具有如下分子大小的權(quán)利要求17的化合物，其中在上述化合物最穩(wěn)定構(gòu)象的A(或A′)環(huán)中，r作為一個(gè)參考點(diǎn)，它處于與定義為N*的非雙鍵氮原子的陽(yáng)離子形式相應(yīng)的陰離子位置，X*定義為式I-IX或式X-XIII中所述五元環(huán)中的環(huán)雜原子，該環(huán)雜原子處于鄰近螺碳原子的位置，Z*定義為所述五元環(huán)中離開X*的下一個(gè)環(huán)原子，Q*定義為在如下所述五元環(huán)的X*和Z*之間的環(huán)原子所連側(cè)鏈上的終端C或N原子，為此目的忽略側(cè)鏈氫原子；這樣的分子大小實(shí)質(zhì)上有以下數(shù)值二面角r-X*-Q*-Z*＝-54到-170度，分子內(nèi)距離r-N*＝3.0埃(參考距離)，r-X*＝5.7-6.75埃，r-Q*＝7.9-8.90埃，x-Q*＝2.4-2.8埃；上述這樣分子大小的化合物特別具有毒蕈堿拮抗活性。
19.用于治療哺乳動(dòng)物中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)疾病的藥物組合物，它包括至少一種治療上述疾病有效量的如權(quán)利要求17和18任何一項(xiàng)中定義的化合物，包括其藥物上可接受的鹽，由結(jié)構(gòu)上具有叔氮原子的所述化合物衍生的季銨化合物，具對(duì)映體和外消旋體，以及至少一種下述成分(i)和(ii)之一(i)至少一種藥物上可接受的稀釋劑，載體或賦形劑，(ii)至少一種其它的藥物活性化合物，選自毒扁豆堿，四氫氨基吖啶，膽堿，卵磷脂，吡咯醋酰胺，aniracetam，pramiracetam，oxiracetam，4-氨基吡啶，3，4-二氨基吡啶，生長(zhǎng)激素釋放抑制因子，哌吡二氮卓，N-甲基阿托品，N-丁基東茛菪堿，東茛菪堿，氯壓定，quanfamicine，普魯本辛，溴本辛，胃長(zhǎng)寧，溴甲齊酸甲氧托品，去甲替林，阿米替林，丙咪嗪，苯噠嗎啉，環(huán)丙氨酮，AFDX-116，煙堿，丙氨苯丁酯，苯吡烯胺，deprenyl及神經(jīng)生長(zhǎng)因子。
20.按照權(quán)利要求19的藥物組合物，該組合物適于口服，直腸，靜脈或經(jīng)皮給藥或通過(guò)吹入或鼻內(nèi)噴射給藥，在經(jīng)皮給藥情況下，該組合物還可含低分子量的脂肪酸作為另一成分。
21.用于治療哺乳動(dòng)物中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)疾病的藥物組合物，它包括至少一種治療上述疾病有效量的權(quán)利要求17和18任何一項(xiàng)中定義的化合物，包括其藥物上可接受的鹽，由結(jié)構(gòu)上具有叔氮原子的所述化合物衍生的季銨化合物，其對(duì)映體和外消旋體，以及至少一種藥物上可接受的稀釋劑，載體或賦形劑，以及其它的藥物活性化合物，神經(jīng)生長(zhǎng)因子，其條件是所述至少一種化合物的數(shù)量能促進(jìn)神經(jīng)生長(zhǎng)因子的神經(jīng)生長(zhǎng)活性。
22.治療哺乳動(dòng)物中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)疾病的方法，它包括對(duì)患上述疾病的哺乳動(dòng)物施用至少一種治療上述疾病有效量的權(quán)利要求1-3任何一項(xiàng)中定義的化合物，包括其藥物上可接受的鹽，由結(jié)構(gòu)上具有叔氮原子的所述化合物衍生的季銨化合物，其對(duì)映體和外消旋體。
23.按照權(quán)利要求22的方法，其特征在于所述化合物具有選自下述的生物活性(a)毒蕈堿拮抗活性，(b)類神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)或與NGF的增效活性，(c)淀粉樣前體蛋白質(zhì)(APP)分泌活性和β淀粉樣降低活性，(d)增加脫磷酸τ蛋白質(zhì)比例的活性，(e)類NGF活性。
24.治療哺乳動(dòng)物中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)疾病的方法，它包括對(duì)患上述疾病的哺乳動(dòng)物施用至少一種治療上述疾病有效量的權(quán)利要求7中定義的化合物，包括其藥物上可接受的鹽，由結(jié)構(gòu)上具有叔氮原子的所述化合物衍生的季銨化合物，其對(duì)映體和外消旋體。
25.按照權(quán)利要求24的方法，其特征在于所述化合物具有選自下述的生物活性(a)毒蕈堿拮抗活性，(b)類神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)或與NGF的增效活性，(c)淀粉樣前體蛋白質(zhì)(APP)分泌活性和β淀粉樣降低活性，(d)增加脫磷酸τ蛋白質(zhì)比例的活性，(e)類NGF活性。
26.診斷為適合使用具有下述生物活性的化合物治療的哺乳動(dòng)物的治療疾病的方法，生物活性選自(a)毒蕈堿拮抗活性，(b)類神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)或與NGF的增效活性，(c)淀粉樣前體蛋白質(zhì)(APP)分泌活性和β淀粉樣降低活性，(d)增加脫磷酸τ蛋白質(zhì)比例的活性，(e)類NGF活性，它包括對(duì)患上述疾病的哺乳動(dòng)物施用至少一種生物活性有效量的權(quán)利要求11-13任何一項(xiàng)中定義的化合物，包括其藥物上可接受的鹽，由結(jié)構(gòu)上具有叔氮原子的所述化合物衍生的季銨化合物，其對(duì)映體和外消旋體。
27.治療哺乳動(dòng)物中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)疾病的方法，它包括對(duì)患上述疾病的哺乳動(dòng)物施用至少一種治療上述疾病有效量的權(quán)利要求17和18任何一項(xiàng)中定義的化合物，包括其藥物上可接受的鹽，由結(jié)構(gòu)上具有叔氮原子的所述化合物衍生的季銨化合物，其對(duì)映體和外消旋體。
28.按照權(quán)利要求27的方法，其特征在于所述化合物具有選自下述的生物活性(a)毒蕈堿拮抗活性，(b)類神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)或與NGF的增效活性，(c)淀粉樣前體蛋白質(zhì)(APP)分泌活性和β淀粉樣降低活性，(d)增加脫磷酸τ蛋白質(zhì)比例的活性以及(e)類NGF活性。
全文摘要
本發(fā)明涉及具有中樞和外周神經(jīng)系統(tǒng)活性，例如膽堿能拮抗活性的式I，Ⅱ，Ⅲ，Ⅳ，Ⅴ，Ⅵ，Ⅶ，Ⅷ，Ⅸ化合物，其藥物上可接受的鹽，由結(jié)構(gòu)上具有叔氮原子的所述化合物衍生的季銨化合物，其對(duì)映體和外消旋體。其中A環(huán)和螺碳原子一起構(gòu)成含一個(gè)或兩個(gè)環(huán)氮原子的橋環(huán)或非橋環(huán)，式中其它符號(hào)的含義見說(shuō)明書。
文檔編號(hào)C07D498/20GK1129942SQ94192839
公開日1996年8月28日 申請(qǐng)日期1994年7月15日 優(yōu)先權(quán)日1993年7月20日
發(fā)明者亞伯拉罕·費(fèi)希爾, 伊賽爾·卡通, 丹尼爾·馬西安娜, 多夫·伯瑞克, 海姆·麥蘇雷姆 申請(qǐng)人:以色列國(guó)有生物學(xué)研究所